成功率95%：微型机器人直达血栓递送药物，助力中风与肿瘤治疗

这款新型微型机器人由一个带有可溶性凝胶外壳的微型球状胶囊构成。

未来，微型机器人或可用于解决中风治疗等难题。

苏黎世联邦理工学院团队研发出一种磁性微型机器人，能够将药物精准递送至体内特定目标。
目前的中风治疗需给患者大量使用溶栓药物，但这些药物可能扩散至身体其他部位，导致内出血等额外并发症。

因此，该团队专注于开发能将药物精准送达目标部位（例如直接作用于引发中风的血栓）的微型机器人。这种方法有望减少附带副作用，改善患者健康状况。

导航机制

新型微型机器人由一个带有可溶性凝胶外壳的微型球状胶囊构成。其内部含有氧化铁纳米颗粒，使得微型机器人能够通过外部磁体进行控制和引导。

此外，钽纳米颗粒作为造影剂，使医生能够通过X射线成像追踪微型机器人在体内的行进轨迹。
为解决血流速度变化带来的精准导航难题，研究人员开发了一套模块化电磁导航系统。

该系统融合了三种磁控策略。其中之一可使胶囊以每秒4毫米的速度沿血管壁高精度滚动。

这种集成方案确保了高效控制，在超过95%的测试案例中成功将药物递送至目标位置。

"磁场和磁场梯度是微创治疗的理想选择，因为它们能深入穿透人体，并且 —— 至少在我们使用的强度和频率下 —— 对人体无害，"微型机器人研究领域的资深专家、苏黎世联邦理工学院教授布拉德利·尼尔森表示。

模型中的递送测试

胶囊内装载着活性药物（如溶栓剂）。通过高频磁场释放药物，该磁场加热磁性纳米颗粒，导致凝胶外壳溶解。

微型机器人通过专用导管投放，该导管能在目标附近精确释放胶囊。

在实验室测试中，研究人员制作了高度仿真的硅胶模型，复制人类和动物的血管。值得注意的是，微型机器人成功锁定并溶解了血栓。

在完成模型试验后，团队进一步开展了活体演示，成功在猪的血管以及具有挑战性的绵羊脑脊液中引导了微型机器人。

"这种复杂的解剖环境具有巨大的治疗潜力，这就是为什么我们如此兴奋地看到微型机器人也能在此环境中自主寻路，"论文第一作者法比安·兰德斯表示。

肿瘤的靶向治疗

尽管最初专注于中风治疗，这些微型机器人为局部感染或肿瘤的靶向治疗也带来了希望。

该研究团队的持续重点是尽快使这些医疗机器人能投入手术室使用，他们的下一个近期目标是迅速启动人体临床试验。

"医生们已经在医院做出了非凡贡献。驱使我们前进的是，我们深知自己掌握了一项技术，能够借此更快速、更有效地帮助患者，并通过创新疗法给予他们新的希望，"兰德斯总结道。

全球每年有1200万人不幸罹患中风，常导致死亡或永久性残疾；此类微型机器人的广泛应用有望在全球范围内拯救生命。

该项研究于11月13日发表在《科学》期刊上。

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