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沈陽自動化所等研制出子母式微納米機(jī)器人系統(tǒng)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-12-25     來源:沈陽自動化研究所     瀏覽次數(shù):215
核心提示:機(jī)器人系統(tǒng)由磁驅(qū)動連續(xù)體微型機(jī)器人、生物相容性微納機(jī)器人以及外部驅(qū)動、成像設(shè)備構(gòu)成。
 沈陽自動化所等研制出子母式微納米機(jī)器人系統(tǒng)

腦膠質(zhì)瘤是嚴(yán)重危害人類健康的惡性腫瘤,患者中位生存期不到15個(gè)月。目前,臨床采用的治療手段包括手術(shù)治療、放化療和靶向治療等。其中,靶向治療面臨著因血腦屏障的阻隔使得大部分藥物分子不能夠進(jìn)入腦組織的難題。中國科學(xué)院沈陽自動化研究所與中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院合作,研制了一套子母式微納米機(jī)器人系統(tǒng),可經(jīng)顱骨微創(chuàng)通道進(jìn)入顱內(nèi),越過血腦屏障抵達(dá)膠質(zhì)瘤部位,將藥物精準(zhǔn)遞送到膠質(zhì)瘤病灶。相關(guān)研究成果以Dual-Responsive Nanorobot-Based Marsupial Robotic System for Intracranial Cross-Scale Targeting Drug Delivery為題,發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。

機(jī)器人系統(tǒng)由磁驅(qū)動連續(xù)體微型機(jī)器人、生物相容性微納機(jī)器人以及外部驅(qū)動、成像設(shè)備構(gòu)成。連續(xù)體微型機(jī)器人首先經(jīng)過顱骨微創(chuàng)通道進(jìn)入顱內(nèi),越過血腦屏障抵達(dá)膠質(zhì)瘤部位,實(shí)現(xiàn)宏觀尺度的一級靶向。進(jìn)而,微納米機(jī)器人經(jīng)過連續(xù)體機(jī)器人內(nèi)部通道到達(dá)膠質(zhì)瘤病灶,并在外場驅(qū)動下向腫瘤內(nèi)部運(yùn)動及釋放藥物,實(shí)現(xiàn)微觀尺度的二級靶向。

該團(tuán)隊(duì)分別在體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞微環(huán)境和離體豬腦組織內(nèi)開展了試驗(yàn)。結(jié)果表明,微納米機(jī)器人可遠(yuǎn)距離遞送到指定病灶,釋放藥物殺死膠質(zhì)瘤細(xì)胞。這驗(yàn)證了該研究所提出的子母式微納米機(jī)器人跨尺度遞送方法的可行性。

后續(xù),該團(tuán)隊(duì)將在活體動物顱內(nèi)開展微納米機(jī)器人跨尺度遞送藥物的研究及治療效果評測,并結(jié)合臨床工作,進(jìn)一步提升子母式微納米機(jī)器人系統(tǒng)的性能,以期早日將該方法應(yīng)用于臨床,減輕患者的痛苦。

研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃的支持。
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