可自我推進的微小膠囊蛻去外殼,并將藥物直接運送至腫瘤細胞,這些微型機器人的作用在老鼠腸道中得到了證實。這些微小膠囊可能會成為癌癥的靶向治療手段,到達體內(nèi)一些難以觸及的部位。相關(guān)成果日前發(fā)表于《科學—機器人學》。
“當膠囊到達腫瘤時,我們可以激活它、讓膠囊破裂并且釋放微型馬達,它們就會在腫瘤區(qū)域移動。這一舉動對藥物輸送非常重要?!泵绹又堇砉W院的Wei Gao介紹說。他和團隊成員創(chuàng)造了多層微型馬達。首先是直徑約20微米的鎂顆粒。鎂被一層金包裹,然后被一層含有抗癌藥物的水凝膠裹住。最后,這些微型馬達中的幾個被包含在明膠膠囊中。
該團隊將膠囊喂給腸道內(nèi)長有黑色素瘤細胞的老鼠。之所以使用黑色素瘤,是因為這些細胞能很好地吸收近紅外光,研究人員可以更好地利用光聲計算機斷層成像技術(shù)跟蹤膠囊的效果。這種技術(shù)可將近紅外光送入組織,在組織中,近紅外光被轉(zhuǎn)化為聲音,并返回超聲波圖像。Gao和同事在膠囊進入小鼠腸道并接近癌細胞時對其進行了追蹤。一旦到達目標地點,他們將一束強烈的紅外光照射在膠囊上。膠囊會加熱并釋放藥物,熱量還釋放了鎂,而鎂通過與腸液的化學反應,產(chǎn)生氫氣泡,這種氣體從外殼上留下的2納米的孔中釋放,為腸道周圍的膠囊提供動力,就像微小的氣球在飛行時釋放出空氣一樣。
研究人員表示,藥物在胃腸道的輸送是很棘手的問題,因為一切都在運動,所以藥物在提供治療之前就會被沖走。“我們需要長期釋放。微型馬達在腫瘤周圍運動,它們可穿透腫瘤組織,在很長一段時間內(nèi)緩慢釋放藥物。”Gao介紹說。(來源: 中國科學報)