中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院日前宣布，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于靶向藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的磁驅(qū)軟體機(jī)器人，該微型機(jī)器人能根據(jù)器官內(nèi)不同地形的機(jī)械特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)靶向送藥的同時(shí)還可以控制藥物釋放。這一研究成果近日發(fā)表于國(guó)際期刊《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)?納米》雜志。

　　據(jù)介紹，軟體機(jī)器人由于具有高靈活性和變形能力，在醫(yī)療服務(wù)、人機(jī)交互、藥物治療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，然而其在精準(zhǔn)控制、材料選擇、生物相容性和安全性等方面仍需進(jìn)一步研究和優(yōu)化。

　　據(jù)悉，科研人員提出一種在輸卵管內(nèi)進(jìn)行靶向藥物輸送的新手段，利用磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人在行進(jìn)中進(jìn)行原位編程和運(yùn)動(dòng)模態(tài)的切換，以適應(yīng)輸卵管中復(fù)雜環(huán)境的變化，最終在穿過(guò)狹小空間后，進(jìn)行可控的藥物釋放。

　　這一微型機(jī)器人通過(guò)在高速剛性運(yùn)動(dòng)和高適應(yīng)性軟驅(qū)動(dòng)之間不斷切換其運(yùn)動(dòng)模式，可以在具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和復(fù)雜表面形貌的輸卵管中有效地導(dǎo)航。單個(gè)毫米機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)模態(tài)，包括仿土虱滾動(dòng)和翻轉(zhuǎn)、仿精子旋轉(zhuǎn)和仿蛇滑行，分別用于通過(guò)不同的障礙物場(chǎng)景，包括平坦區(qū)域和高臺(tái)階、狹窄的通道和固液界面。

　　經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)的磁驅(qū)軟體機(jī)器人呈長(zhǎng)條形，長(zhǎng)度約 2.7 厘米，寬度和高度均為 1 毫米。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在磁場(chǎng)作用下，機(jī)器人朝著目標(biāo)區(qū)域前進(jìn)，在 100 秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)了 55 毫米，并在目標(biāo)區(qū)域快速釋放藥物，表明該磁驅(qū)軟體機(jī)器人能夠在相當(dāng)程度上適應(yīng)輸卵管環(huán)境。

　　論文通訊作者徐海峰表示：“接下來(lái)，我們希望將其與研究中的微納機(jī)器人以及現(xiàn)有的微創(chuàng)手術(shù)器械整合，以提高其在各種醫(yī)療場(chǎng)景中的多功能性，開發(fā)一種可以跨尺度進(jìn)行細(xì)胞、診療藥物等生物樣本體內(nèi)靶向轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)器人系統(tǒng)。這種體內(nèi)跨尺度的機(jī)器人轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)無(wú)需穿刺或設(shè)備干預(yù)，有望為細(xì)胞治療、輔助生殖等精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)提供一種安全、高效的方式。”