中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 科技日报北京11月13日电（记者张梦然）医学界长期以来致力于研发能够精准“定点送药”实现靶向治疗的微型机器人技术。现在，苏黎世瑞士联邦理工学院的一个研究小组开发了一种微型机器人，可以精确地“向上”穿过血管。在动物实验中，团队在猪和羊的脑脊液中证明了该系统的有效性，为未来治疗神经系统等多种疾病提供了新思路。相关成果发表在新一期的《科学》杂志上。全球每年约有 1200 万人遭受中风的健康威胁，其中许多人死亡或留下永久性损伤。目前的中流砥柱中风治疗是使用溶栓药物溶解阻塞血管的血凝块。然而，为了确保足够的剂量到达病变部位，通常需要大剂量，这可能导致严重的副作用。对此，该团队开发了一种微型机器人，它实际上是一个由可溶性凝胶壳制成的球形胶囊，内部嵌入氧化铁纳米颗粒，使其具有磁性，能够被外部磁场操纵和引导。由于人脑的血管非常小，如何将足够的磁性材料融入到如此小的结构中，成为了一个技术难点。此外，胶囊必须具有 X 射线下可见的特性。研究小组选择高密度钽纳米粒子作为造影剂，但它们的重量使控制更加困难。磁响应、成像可视性和精确控制能力的集成需要垫子之间的高度协作期刊科学和机器人工程。研究团队经过多年的努力，终于实现了这一目标。该团队还开发了一种模块化电磁导航系统，融合了三种不同的磁导航技术：利用旋转磁场使胶囊沿血管壁滚动，实现高精度运动；利用磁场梯度导向实现定向输送，还可以“逆流”行驶，应对高达20厘米每秒的血流速度；当遇到血管分叉等复杂结构时，会使用流导航技术，利用指向血管壁的磁梯度将胶囊引导到目标分支。这三种技术的结合使得微型机器人能够在不同的血流条件和解剖结构下稳定运行，在超过95%的测试中成功地将药物输送到指定位置案例。在动物模型和实验中，团队证实微型机器人不仅可以精确引导，还可以携带治疗所需的药物，如溶栓剂、抗生素或抗癌药物，并在到达目标位置后释放。药物释放机制依靠高频磁场加热内部的磁性纳米粒子，导致凝胶壳熔化，从而释放活性成分。未来，这个微型机器人平台可以扩展到局部感染、肿瘤和其他疾病的靶向治疗。