
一项新的动物研究表明,机器人比大多数细菌小的机器人可以将药物直接输送到脑动脉瘤部位,从而防止毁灭性中风。
到目前为止,新技术仅在兔子中进行了测试。但是,通过进一步的研究,它可以成为目前用于稳定人类患者动脉瘤的支架和线圈的替代方法。
这些植入物可以阻止由动脉瘤引起的出血,其中动脉壁会削弱和气球。但是,治疗方法也可能存在问题,例如出血再次开始或仅部分修复动脉瘤的风险。也可能需要无限期地服用血液稀释剂以避免凝块。Qi Zhou,爱丁堡大学生物启发工程的研究助理,以及一份描述纳米机器人的新论文的合着者。
周对Live Science表示:“我们远程控制的磁性纳米机器人提供了一种更精确,更安全的方法,可以在不使用植入物的情况下快速密封脑动脉瘤。” “他们还可以减轻外科医生通过复杂的血管网络进行长而薄的微型导管的艰苦任务。”
动脉瘤可以在体内任何动脉中形成。当它们在大脑中形成时,它们会破裂并引起中风。为了为这些危险事件设计新的解决方案,Zhou和他的同事开发了纳米机器人的直径仅为295纳米。为了进行比较,典型病毒大约100纳米宽,大多数细菌测量1,000纳米范围。
每个机器人都由一个磁芯,一种称为凝血酶的凝结剂,可处理动脉瘤,并在轻微加热时熔化,以释放药物。
“使用磁场Zhou说,可以将纳米机器人引导到动脉瘤。然后使用聚焦的热量融化涂层,释放药物并从血液循环中阻止动脉瘤。“这种热量是用交替的磁场传递的,这实质上是通过将粒子的粒子弄乱到502222的粒子来使摩擦造成摩擦。因此它不会损害身体组织。
这个想法是,心血管外科医生可以使用微管释放动脉瘤上游的血液中的这些纳米机器人。这将阻止医生不得不深入侵入大脑的细胞。
在周四(9月5日)发表的新研究中小的,研究人员首先测试了实验室菜肴中人类细胞中纳米机器人的生物相容性。可以将生物相容性的材料引入活组织中,而不会造成伤害或不必要的副作用。他们还进行了初步的动物研究,治疗了三只兔子在颈动脉中人为诱导的动脉瘤,这些动脉诱导了大脑和头部。
周说:“我们发现,纳米机器人可以在临床介入的环境下成功地引导到动脉瘤,并迅速形成稳定的凝块以完全阻止其。”
在为期两周的随访期间,这三只兔子保持健康,稳定的凝块阻塞了动脉瘤。这些凝块不会阻止大脑的血液供应,而是关闭容器中的弱点,以免破裂。
展望未来,需要在更好地模仿人体的较大动物中进行测试。他补充说,研究人员还需要在长期研究中测试纳米机器人的安全性和功效,以了解动物从长远来看的表现。在兔子测试中,动脉瘤的深度处于较浅的深度,因此团队还需要改进磁控制系统,以更好地指导机器人到大脑内部深处的动脉瘤。
他说:“还有更多的工作要做,但是我们认为这项技术有可能彻底改变我们治疗大脑动脉瘤的方式。”
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