加州理工学院的科学家介绍这可能会永远改变药物输送的游戏规则,最新技术将治疗方法直接带到人体的目标区域。
这些生物可吸收声学微型机器人 (BAM) 有望实现精准医疗,并可能改变癌症等疾病的治疗方法。
药物输送和微型机器人解决方案的挑战
传统的药物输送方法无法精确靶向疾病,因此也会影响健康组织。据介绍,这在癌症治疗中尤其是一个挑战,因为在癌症治疗中,靶向肿瘤的精确度非常重要。科学日报。
新开发的 BAM 旨在解决这些挑战。通过将尖端材料科学与先进的机器人技术相结合,这些微型机器人可以穿过复杂的生物流体,到达目标位置,并准确地在需要的地方释放治疗剂。
BAM 由聚乙二醇二丙烯酸酯制成,这是一种生物相容性水凝胶材料,这使得它们能够容纳大量液体,并且在体内使用仍然安全。这就是它们在膀胱或血液等环境中稳定且发挥功能的原因。
微型机器人如何携带药物有效载荷
微型机器人呈球形,其结构中分散有磁性纳米颗粒。这些纳米颗粒非常重要,因为它们可以通过外部磁场引导机器人到达体内的目标区域。
当机器人到达目标区域时,药物有效载荷就会被释放。机器人之所以能留在原处,是因为它的水凝胶覆盖物使其在体内漫游时远离其他细胞,以发挥其正常功能。
最令人印象深刻的创新是创建具有亲水外层和疏水内层的微型机器人。这种设计可以帮助它们将气泡捕获在内部,当暴露在超声波下时,气泡可以作为推进机制。该气泡帮助微型机器人在血液、尿液或血清等生物流体中有效移动,从而实现更快、更准确的药物输送。
超声波技术的使用还可以在体内实时跟踪这些机器人,以便科学家能够监测它们的进展并根据需要调整输送。
测试和有希望的结果
加州理工学院团队发现用有膀胱的小鼠进行了测试通过 BAM 施用治疗药物后的结果非常令人惊讶。
在 21 天的时间里,微型机器人可以比传统的药物输送方法更好地缩小肿瘤。这是寻求更精确、更有效的治疗方法的突破,特别是对于癌症患者。
领导这项研究的加州理工学院教授高伟预计,未来这些微型机器人可以应用于一系列医疗用途,从癌症治疗到帮助精准手术。这是一种巨大的可能性,可能会创造一个新的医学视野,体内的机器人与旧的治疗方法一起工作,为患者提供有针对性的、挽救生命的治疗。
医学中的微型机器人
目前的研究重点是小鼠体内的药物输送,但该团队已经设想了其未来的应用,并将在人体临床试验中测试微型机器人。
随着更多的研究和开发,该团队相信 BAM 可以成为精准医疗的革命性工具,这将为使用传统方法治疗难以治疗的疾病的患者带来希望。