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医用微纳机器人在血液中“跑得快,停得住”的发展取得了新的突破

科技日报记者 李丽云。医用液中

记者最近从哈尔滨理工大学了解到,微纳由哈尔滨理工大学和哈尔滨医科大学研究人员共同开发的机器仿水熊虫医用微纳机器人,初步实现了静脉血高速流动环境中的人血可控运动,可在静脉血流中停留36小时以上。跑得破

近日,快停最新一期《科学进步》在线发表了相关研究结果。得住的发得新的突与此同时,医用液中《自然》杂志以《仿水熊虫爪形结构为游动微纳机器人提供抓地力》为研究亮点,微纳进行了报道和评论。机器专家认为,人血如果这一结果未来能够完成临床转化,跑得破预计将显著提高靶向药物交付效率,快停为降伏胰腺癌、得住的发得新的突胰腺炎等肿瘤疾病带来光明前景。医用液中

据专家介绍,注射、服药、静点等常规药物交付是由药物分子或载体在血液等流体中扩散而成。这些药物分子或载体随血流等生物流体扩散,交付效率低,毒副作用严重。一些学者统计了过去30年的药物传输方法,发现不到1%的药物在运输12小时后到达目的地。这意味着绝大多数药物都在“邮路”上丢失了。目前,微纳机器人具有体积小、质量轻、推重比大、可穿越多种生物屏障的优点和特点,已逐渐出现在生物医学、抗肿瘤靶向药物交付、实验室检测等领域。

但是如何保证微纳机器人在高速血流冲刷下站稳脚跟,自由驱动呢?如何在循环系统中建立坚实的药物运输“通道”,实现靶向释放?这些问题仍然是医学界面临的重大挑战。

在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持下,哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室团队与哈尔滨医科大学第一附属医院普通外科专家合作,共同开展了“血管靶向停止仿水熊医用微机器人”研究,成功设计了仿水熊医用微机器人。

这种机器人有像水熊虫一样的“爪子”,可以显著提高微纳机器人的驱动效率,使机器人“跑得更快”。研究人员发现,直径20微米的机器人可以在2万微米/秒的静脉血流环境中高效运动;为了使机器人“停止”,研究团队还使用多磁场复合调节技术,使微纳机器人能够在生物组织表面长时间停留并释放靶向药物。

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