可自我推進(jìn)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(shí)?；蛟S有一天，它們會(huì )成為癌癥的靶向治療手段，到達體內一些難以觸及的部位。相關(guān)成果日前發(fā)表于《科學(xué)—機器人學(xué)》。
“當膠囊到達腫瘤時(shí)，我們可以激活它、讓膠囊破裂并且釋放微型馬達，它們就會(huì )在腫瘤區域移動(dòng)。這一舉動(dòng)對藥物輸送非常重要。”美國加州理工學(xué)院的Wei Gao表示。
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(gè)被包含在明膠膠囊中。
該團隊將膠囊喂給腸道內長(cháng)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，因此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，近紅外光被轉化為聲音，并返回超聲波圖像。
Gao和同事在膠囊進(jìn)入小鼠腸道并接近癌細胞時(shí)對其進(jìn)行了追蹤。一旦到達目標地點(diǎn)，他們將一束強烈的紅外光照射在膠囊上。膠囊會(huì )加熱金子，并釋放藥物。
熱量還釋放了鎂，而鎂通過(guò)與腸液的化學(xué)反應，產(chǎn)生了氫氣泡。這種氣體從外殼上留下的2納米的孔中釋放，為腸道周?chē)哪z囊提供動(dòng)力，就像微小的氣球在飛行時(shí)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(wèn)題，因為一切都在運動(dòng)，所以藥物在提供治療之前就會(huì )被沖走。“我們需要長(cháng)期釋放。微型馬達在腫瘤周?chē)\動(dòng)，因此它們可穿透腫瘤組織，在很長(cháng)一段時(shí)間內緩慢釋放藥物。”Gao介紹說(shuō)。
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