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重磅!中国微纳机器人技术取得新突破,实现肿瘤的可视化精准治疗!

2021-01-20  西湖谐人

科技的发展会带动相关领域共同进步,在科技进步越来越快的今天,一项技术的进步往往会同时打开好几个领域的技术难关,产生连锁反应,科技的边界也逐渐模糊,以新材料石墨烯的研究为例,一旦取得突破,那么我们在通信、半导体、能源等各个领域都会跨入一个新阶段,锂电池成为过去

微纳机器人技术的进展,早已成为会对医学产生重大影响的课题。微纳生物机器人是微纳尺度的类生命机器人,具有自动化和智能化等机器人属性;能够到达现有医疗器械难以企及的微观区域,有望革新传统医学实现疾病的精准诊疗。

但是,如何构建具有自主驱动的微纳生物机器人,采用磁、光、声等外场操纵和内生能源驱动机器人穿越复杂生物屏障,实现疾病的精准治疗,并保障其生物安全性,是当前微纳生物机器人的挑战难题和前沿趋势。

近日,中国科学研究院深圳先进技术研究院医药所传来好消息。中国在微纳机器人的医学应用方面取得了最新突破,实现了对肿瘤治疗的新方案,目前该技术处于全球领先水平。

团队成员在团队前期工作基础上(Advanced FunctionalMaterials,2020, 30, 1910176;ACS nano,2020,14, 11452;Biomaterials,2019,214,119226),选用海洋来源的趋磁细菌(AMB-1)作为模板,利用迈克尔加成反应将纳米光敏剂负载到细菌表面,构建了智能微纳生物机器人(AI microrobot),通过磁/光序贯操控,在小鼠体内实现了磁控导航、肿瘤穿透和光热消融。

研究结果表明,微纳生物机器人在磁场操控下,实现了微米尺度的单一或群体精准迁移控制,通过荧光和磁共振双模成像在体内进行实时追踪。利用微纳生物机器人的磁性和缺氧集成靶向,突破复杂的生理屏障带光敏剂进入到肿瘤内部后,利用远程近红外激光触发产生局部高温,实现了肿瘤的可视化精准治疗。

相关论文《微纳生物机器人磁/光序贯操控靶向治疗肿瘤》(Sequential Magneto-actuated and Optics-triggered Biomicrorobots forTargeted Cancer Therapy)在线发表于材料领域权威刊物《先进功能材料》(AdvancedFunctional Materials,2020,DOI:10.1002/adfm.202008262,IF=16.836)。论文第一作者是深圳先进院客座硕士生邢婕华、博士后尹婷,通讯作者是深圳先进院客座研究员郑明彬与蔡林涛研究员。 

项目获得国家自然科学基金、科技部国际合作、中科院重点部署项目、广东省纳米医药重点实验室、深圳市科技计划等基金的大力支持。 

来源:机器人大讲堂

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