當涉及到限制副作用和增加有效性時，使用微小的機器人輸送藥物是很有前景的途徑，有些人采取了比其他更戲劇化的方法。普渡大學的科學家們已經(jīng)來了一個后翻式微型機器人，它可以在需要的時候通過在結(jié)腸“翻滾”釋放有效載荷，同時由外部磁場控制。
微小的機器人可以裝載治療藥物，發(fā)送到身體的精確位置，然后根據(jù)需要釋放藥物，這對許多疾病的治療來說意味著重大的事情，而且現(xiàn)在也并不缺乏創(chuàng)造性的解決方案?？茖W家已經(jīng)研究過以開瓶器為靈感的機器人，它可以將癌細胞串起來，然后將藥物投放到里面，還有一些機器人可以爬行、滾動和跳躍，還有一些機器人可以像毛毛蟲一樣爬行。
早在2018年，普渡大學就開發(fā)出了一個磁性微型機器人，它通過翻滾運動，使其能夠克服不平坦的地形，甚至可以承擔陡峭的坡度，在干燥的空氣和硅油中進行了演示。同一研究小組不斷改進該技術(shù)，目前已首次在生物組織中展示了其能力。
研究人員選擇結(jié)腸進行首次體內(nèi)實驗，是因為結(jié)腸易于進入，同時也因為其混亂的性質(zhì)帶來了獨特的挑戰(zhàn)。
“在結(jié)腸周圍移動機器人就像在機場使用人行道，以更快地到達航站樓，”研究作者路易斯-索洛里奧說。“不僅地板在移動，而且你周圍的人也在移動。在結(jié)腸中，你有所有這些液體和材料沿著路徑跟隨，但機器人卻在朝相反的方向移動。這只是一個不容易的航程。”
該團隊能夠在麻醉下的小鼠結(jié)腸中展示其機器人，小機器上涂有模擬藥物，并通過直腸插入鹽水溶液內(nèi)。該機器人由聚合物和金屬制成，不需要電池或電源，而是由來自人體外部的磁場來供電和控制，科學家們使用超聲波設(shè)備來觀察其運動。這些結(jié)果也在從豬身上取出的結(jié)腸中得到了復制，研究小組指出，這些結(jié)腸具有與人類相似的特征。
“我們能夠獲得一個很好的，受控的藥物有效載荷釋放，”Solorio說。“這意味著我們有可能將微型機器人引導到身體的某個位置，讓它留在那里，然后讓藥物慢慢釋放出來。而且由于微機器人有一個聚合物涂層，藥物不會在到達目標位置之前脫落。”
除了遞送藥物，研究人員還認為，該機器人有朝一日可以在診斷應用中發(fā)揮作用，幫助收集組織。
該研究發(fā)表在《微機械》雜志上。
