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化療治療癌癥的困難之一是，目前的大多數(shù)化療技術(shù)都需要系統(tǒng)地提供藥物。當(dāng)藥物被全身輸送時，它們會通過整個身體流向需要它們的特定細(xì)胞，從而對化療產(chǎn)生各種副作用。許多接受化療的癌癥患者會告訴你，藥物的副作用使他們感覺比癌癥本身更糟糕。研究人員正在尋找傳遞抗癌藥物以對抗腫瘤的方法，而這些方法不會對整個身體產(chǎn)生副作用。
研究人員現(xiàn)在已經(jīng)創(chuàng)造了微小的，可改變形狀的微型機(jī)器人，可以將藥物直接送到需要的癌細(xì)胞中。這些微型機(jī)器人的形狀像小魚，使用磁鐵直接引導(dǎo)到癌癥細(xì)胞。一旦進(jìn)入身體中需要治療癌癥的正確位置，pH值的變化就會觸發(fā)機(jī)器人張開它們像魚一樣的嘴，將藥物送達(dá)。
過去，小于100微米的微尺度機(jī)器人被設(shè)計用來操縱小物體。然而，它們不能改變形狀，而這是執(zhí)行釋放藥物等復(fù)雜任務(wù)所需要的。過去這種類型的機(jī)器人面臨的另一個挑戰(zhàn)是，雖然一些小組能夠設(shè)計出4D打印的物體，但它們只能執(zhí)行簡單的動作，能夠?qū)μ囟ǖ拇碳ぷ龀龇磻?yīng)而改變形狀。
在新的研究中，一個科學(xué)家小組開發(fā)了可變形的微型機(jī)器人，由磁鐵引導(dǎo)到身體的一個特定部位。由于腫瘤是酸性的，該團(tuán)隊設(shè)計了他們的機(jī)器人，以應(yīng)對降低的pH值而改變形狀。第一批微型機(jī)器人是用一種對pH值有反應(yīng)的水凝膠制作成螃蟹、蝴蝶或魚的形狀。該團(tuán)隊能夠調(diào)整機(jī)器人特定區(qū)域的印刷密度，例如沿蟹爪、蝴蝶翅膀或魚嘴的邊緣，以編碼pH值反應(yīng)的形狀變化。
為了使微型機(jī)器人具有磁性，它們被放置在氧化鐵納米粒子的懸浮液中。在整個測試過程中，該團(tuán)隊能夠展示不同類型機(jī)器人的能力。魚形機(jī)器人有一個可調(diào)節(jié)的嘴，可以打開和關(guān)閉。該形狀也被發(fā)現(xiàn)可通過模擬血管轉(zhuǎn)向，以達(dá)到培養(yǎng)皿中特定區(qū)域的癌細(xì)胞。
當(dāng)培養(yǎng)皿中周圍溶液的pH值降低時，魚張開嘴輸送化療藥物，這可以殺死附近的癌細(xì)胞。雖然這項研究證明了這一概念的有效性，但在任何潛在的人體試驗之前，還有許多工作要做。盡管微型機(jī)器人很小，但它們需要更小，以便在人體的血管中進(jìn)行導(dǎo)航。該團(tuán)隊還必須開發(fā)成像方法來識別體內(nèi)的機(jī)器人并跟蹤它們的運(yùn)動。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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