近日，德國(guó)馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所成功開發(fā)出一種與白細(xì)胞相似的微型機(jī)器人，并在磁場(chǎng)的導(dǎo)航控制下實(shí)現(xiàn)了在模擬血管中快速逆行，為將來通過微型機(jī)器人將藥物運(yùn)送到患者病灶深處鋪平了道路。

當(dāng)前的微型機(jī)器人大多只能到達(dá)可以觀察到或相對(duì)容易接近的組織(例如胃腸道)。如何讓微型機(jī)器人克服黏滯力，到達(dá)體內(nèi)深處，并在人體復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操控，是靶向藥物精準(zhǔn)輸送研究面臨的重大挑戰(zhàn)。

白細(xì)胞是血液中唯一有活躍移動(dòng)能力的細(xì)胞，能夠進(jìn)入血管周圍組織內(nèi)，并在其中游走。受此啟發(fā)，德國(guó)馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的科學(xué)家以白細(xì)胞為模型，成功開發(fā)出一款微型機(jī)器人，其大小，形狀和活動(dòng)性與白細(xì)胞相似。在實(shí)驗(yàn)室模擬血管的環(huán)境下，可以攜帶抗癌藥物，在人工操縱下較快地進(jìn)行有目的的運(yùn)動(dòng)。

該機(jī)器人直徑約8微米，由微小的玻璃顆粒組成，鎳金材料制成的磁性納米膜覆蓋在球形微型機(jī)器人的一側(cè)，可以發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的特殊分子作為癌癥藥物附著在另一側(cè)。在模擬血管中，研究人員成功操縱微型機(jī)器人快速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)每秒600微米，大約是其體長(zhǎng)的76倍。

論文第一作者尤努斯·阿拉潘博士說：“借助磁場(chǎng)，我們的微型機(jī)器人可以在導(dǎo)航控制下逆流穿過模擬血管，由于血液流動(dòng)和密集的細(xì)胞環(huán)境，這是一個(gè)挑戰(zhàn)。此前還沒有類似微型機(jī)器人能夠承受這樣的流體。但是我們做到了!此外，我們的機(jī)器人還可以獨(dú)立識(shí)別它們感興趣的細(xì)胞，例如癌細(xì)胞。它們之所以可以這樣是因?yàn)槲覀冇眉?xì)胞特異性抗體包裹著它們。這樣就可以在運(yùn)動(dòng)中(精準(zhǔn)地)釋放藥物分子。”

微型機(jī)器人的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所物理智能部主任梅丁·西蒂教授表示：“我們的愿景是創(chuàng)建用于微創(chuàng)及靶向藥物輸送的下一代運(yùn)輸工具，它們可以(像白細(xì)胞一樣穿過血管)進(jìn)一步滲透到體內(nèi)，使難以到達(dá)的區(qū)域更容易被接近。”