科技日報沈陽3月15日電 （記者楊侖）腦膠質(zhì)母細胞瘤的精準(zhǔn)治療有望迎來新利器。記者15日從中國科學(xué)院沈陽自動化研究所獲悉，該所機器人學(xué)研究室科研團隊聯(lián)合中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院，成功研發(fā)出一種面向腦膠質(zhì)瘤治療的硅藻微米機器人。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《生物設(shè)計與制造》。
腦膠質(zhì)瘤因病灶區(qū)域復(fù)雜、藥物遞送難度大，一直是醫(yī)學(xué)界公認的難題。團隊此次開創(chuàng)性地利用自然界中的單細胞生物——硅藻作為機器人的結(jié)構(gòu)母體。硅藻殼擁有天然的多孔二氧化硅結(jié)構(gòu)，且堅硬透明，成為藥物裝載與靶向遞送的天然容器。
“這種微米機器人無需外源性載藥，可以在一定程度上規(guī)避靶向遞送中的藥物泄漏風(fēng)險，減少對正常組織和細胞的損傷?！敝袊茖W(xué)院沈陽自動化研究所研究員焦念東介紹。通過人工智能算法，科研人員賦予了硅藻機器人自主閉環(huán)運動能力。在外部磁場的精準(zhǔn)控制下，這些微米級別的機器人能夠穿越組織狹窄縫隙，沿預(yù)設(shè)軌跡靶向精準(zhǔn)運動至膠質(zhì)瘤病灶區(qū)域。
不同于傳統(tǒng)機器人需要額外修飾復(fù)雜的化學(xué)藥物，該技術(shù)直接保留并利用了硅藻細胞內(nèi)的內(nèi)源性葉綠素作為光敏劑。機器人抵達病灶后，通過激光激活葉綠素產(chǎn)生光動力效應(yīng)，實現(xiàn)對癌細胞的精準(zhǔn)殺傷。
動物實驗結(jié)果顯示，激光激活后的硅藻機器人對原代膠質(zhì)瘤細胞殺傷效果顯著，膠質(zhì)瘤細胞存活率降至19.5%，且未產(chǎn)生明顯的全身毒性，生物相容性良好。
焦念東表示，未來該成果有望與術(shù)中導(dǎo)航、體內(nèi)遠距離遞送等技術(shù)結(jié)合，進一步提升靶向性與療效，為腦膠質(zhì)母細胞瘤的臨床治療提供全新的自動化解決方案。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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