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新型纳米机器人有助于眼疾精准用药
来源:望潮科技作者:AI012018-11-05 16:56:04

现阶段,对于眼部疾病的治疗方法,除了重大疾病需要手术治疗外,常规的眼科药物递送主要依靠滴药或血液运输完成。

然而,这些方法都受限于多重生物屏障的阻碍,以至于难以实现向眼球后部的药物递送,如视网膜黄斑区域。

不过,近日,媒体报道称一个国际团队在新一期美国《科学进展》杂志上发表报告表示,他们开发了一种纳米机器人,首次实现让机器人绕过眼球表面抵达视网膜且不对组织造成损害,未来或将用于精准给药领域。

机器人研发原理

事实上,近年来,科研人员一直在尝试设计研发可在眼球玻璃体中运动的纳米机器人。但,如何使机器人摆脱生物分子黏附,从而实现在眼球组织内部的相对长距离运动,成为阻碍科研人员研发的瓶颈问题。

图:猪笼草

在自然界中,有一种植物叫猪笼草,其表面具有纳米厚度的液体润滑层,这就使得落到植物表面的昆虫,很容易滑落到植物的“口中”。

受此启发,德国马克斯·普朗克智能系统研究所、德国斯图加特大学、中国哈尔滨工业大学以及丹麦奥胡斯大学等机构的研究人员研发出了这种纳米机器人。

研究人员使纳米机器人表面存在模仿猪笼草的液态润滑层,大大降低了生物分子的黏附,从而使机器人可在玻璃体中运动。

外形和功能

据了解,该款磁性纳米机器人外表呈润滑的螺旋形,其直径仅为500纳米,不到头发丝的两百分之一。它可以在短时间内完成从眼球玻璃体中心位置到视网膜的可控运动。

并且,这种纳米机器人还能在外源磁场引导下到达指定位点。研究显示,该纳米机器人的速度比通常药物自然扩散到达眼底的方式快十倍以上,且靶向性更强。

论文作者之一、德国马克斯·普朗克智能系统研究所研究员邱天表示,未来的纳米机器人将有望搭载药物,运动到病灶部位并释放药物,从而实现对眼睛疾病的微创精准治疗。

纳米机器人的多种用途

事实上,纳米机器人在医疗行业领域研发应用成果颇多。

此前,美国《物理学家组织网》报道称,一个由加拿大蒙特利尔理工大学、蒙特利尔大学和麦吉尔大学科学家组成的研究团队,开发出了经血液可精确定位针对肿瘤活性癌细胞进行给药的纳米机器人试剂,这种新型的纳米机器人试剂能够在血流中穿梭,将肿瘤活跃的癌细胞作为靶标,使药物精确到达癌病灶。

然而,虽然一直有成果不断对外发布,但迄今为止,医用纳米机器人技术依然停留在研发试验阶段,一些技术性障碍还有待破解。从现阶段来讲,受工业水平限制,纳米机器人在驱动、控制、传感反馈等方面都存在研究瓶颈。

尽管如此,许多科学家、工程师和医生都认为,纳米机器人在可预见的未来很可能带来一场医学革命,这种“体内医生”将在癌症治疗、去除血块、清洁伤口、治疗痛风、粉碎结石、纠正DNA错误、精准定点给药、充当免疫系统等方面释放出巨大的潜力。

前不久,美国工程师及未来学家雷蒙德·科兹威尔还提出了更加大胆的设想:到2030年,纳米机器人将可借助无创的方式进入人类大脑,与我们的新皮质相连,就像云计算一样,届时人类将变得更长寿、更聪明和更幽默。

而除了医疗领域,纳米机器人在其他领域,如军事、工业、农业、环保等也将大显身手。因此,有关专家预言:用不了多久,个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。

中国科学家及未来学家周海中在1990年发表的《论机器人》一文中甚至预言:到21世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的工作和生活方式。


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