磁控微型机器人靶向给药平台
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Science重磅:科学家造出微型机器人,在体内精准送药,即将进行人体临床试验
生物世界· 2025-11-17 04:04
技术平台核心突破 - 开发出临床级磁性微型机器人靶向给药平台,将电磁导航系统、定制释放导管和磁性微型机器人无缝集成,实现模块化设计[7][8] - 采用双Navion电磁导航系统,生成覆盖人类头部的20×20×20厘米工作空间,磁场梯度高达1T/m,确保微型机器人在血管内稳定导航[8] - 微型机器人由FDA批准的安全可降解材料制成,直径约1.69毫米,内含氧化铁纳米颗粒提供磁响应、钽纳米颗粒用于X光显影以及治疗药物[8][9] 导航与药物释放机制 - 设计三种导航模式以适应不同血流环境:在血管壁上滚动的旋转滚动模式、最高可逆流21.2 cm/s的逆流导航模式、以及分叉路口导航成功率高达95%的顺流导航模式[11] - 通过510 kHz高频磁场激发氧化铁颗粒产热,使明胶基质在40秒内溶解释放药物,实现定时定点给药并提供安全机制[13] - 在仿生血管模型实验中,微型机器人可在接近成人实际血流速度(37 cm/s)下被精准导航至大脑中动脉分支,载药溶栓演示显示7.5分钟内血管开始再通,19分钟后血栓基本溶解[15] 应用潜力与临床进展 - 该技术为精准靶向药物递送提供解决方案,可将药物直接送达患处,减少全身系统性治疗带来的毒副作用,有望用于治疗血管闭塞、脑肿瘤等疾病[5][17] - 在大型动物实验中,微型机器人成功在猪模型中被引导至面部动脉等目标血管,并在羊模型中导航至第四脑室,展示了在中枢神经系统的应用潜力[15] - 研究团队花费20年实现材料与操控技术的重大突破,下一步将考虑在人类身上进行临床试验[17]