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(xì)胞。這些微型機器人的作用在老鼠腸道中得到了證實?；蛟S有一天，它們會成為癌癥的靶向治療手段，到達(dá)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(xué)—機器人學(xué)》。
“當(dāng)膠囊到達(dá)腫瘤時，我們可以激活它、讓膠囊破裂并且釋放微型馬達(dá)，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。”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(dá)。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(dá)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(xì)胞的老鼠。之所以使用黑色素瘤，是因為這些細(xì)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(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(xì)胞時對其進行了追蹤。一旦到達(dá)目標(biāo)地點，他們將一束強烈的紅外光照射在膠囊上。膠囊會加熱金子，并釋放藥物。
熱量還釋放了鎂，而鎂通過與腸液的化學(xué)反應(yīng)，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(dá)在腫瘤周圍運動，因此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。
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