美國生物機(jī)器人實驗室公司(Bionaut)計劃在兩年內(nèi)對其可注射微型機(jī)器人進(jìn)行首次人體臨床試驗。人類可利用磁體對微型機(jī)器人在大腦中進(jìn)行精密引導(dǎo)。
該公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官邁克爾·施皮格爾馬赫說:“微型機(jī)器人的想法早在我出生前就已經(jīng)出現(xiàn)了。”
他說:“最著名的例子之一是艾薩克·阿西莫夫的一本書和一部名為《奇妙的航程》的電影。在這部電影中,一群科學(xué)家進(jìn)入了一艘縮小的飛船,然后進(jìn)入人類大腦治療血塊。”
施皮格爾馬赫說,就像現(xiàn)在比一粒米還小、卻具有極強(qiáng)性能的手機(jī)部件一樣,“上世紀(jì)五六十年代還是科幻小說的”微型機(jī)器人背后的技術(shù)如今也成為“科學(xué)事實”。
這位53歲的科學(xué)家在位于洛杉磯的公司研發(fā)中心對法新社記者說:“我們希望將這一老想法變成現(xiàn)實。”
報道稱,Bionaut實驗室公司與德國著名的馬克斯·普朗克研究機(jī)構(gòu)合作,決定利用磁能來推動機(jī)器人(而不是光學(xué)或超聲波技術(shù)),因為這不會對人體造成傷害。
在患者顱骨外放置的磁性線圈與一臺計算機(jī)相連,該計算機(jī)可以對微型機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程精準(zhǔn)操控,令其深入大腦中受影響的區(qū)域,然后再通過同樣的路徑將其移除。與核磁共振儀器不同,這一設(shè)備整體運(yùn)輸起來比較容易,且用電量可減少10至100倍。
在記者所看到的模擬操作中,這個機(jī)器人——一個只有幾毫米長、形狀為微小子彈形的金屬圓柱體——緩慢地沿著預(yù)先規(guī)劃好的軌跡穿過一個裝滿凝膠的容器,這個容器用以模擬人腦密度。
一旦它靠近一個裝滿藍(lán)色液體的袋子,這個機(jī)器人就會像火箭一樣迅速推進(jìn),并以尖銳的末端穿透袋子,讓液體從中流出。
發(fā)明者希望在兩年內(nèi)開始臨床試驗時,可以利用該機(jī)器人刺穿大腦中充滿液體的囊腫。
如果試驗成功,這一方法可以用來治療丹迪-沃克綜合征,這是一種罕見的兒童大腦畸形癥。
患有該先天性疾病的患者腦部可能會長出高爾夫球大小的囊腫,這種囊腫會膨脹并令顱壓升高,從而引發(fā)一系列危險的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。
Bionaut實驗室公司已經(jīng)在羊和豬等大型動物身上測試了這種微型機(jī)器人,施皮格爾馬赫說:“數(shù)據(jù)顯示,這項技術(shù)對人類來說是安全的”。
相比現(xiàn)有的腦部疾病治療方案,一經(jīng)獲批,這種微型機(jī)器人將給人類疾病治療帶來關(guān)鍵優(yōu)勢。
施皮格爾馬赫說:“目前絕大多數(shù)腦部手術(shù)以及腦部干預(yù)都局限于走直線——如果你沒有直達(dá)目標(biāo)的直線,你就被卡住了,就達(dá)不到目標(biāo)部位。”
他還說,微型機(jī)器人技術(shù)“使你能夠抵達(dá)以前無法達(dá)到的目標(biāo),還能夠通過最安全的通道反復(fù)抵達(dá)目標(biāo)”。
Bionaut實驗室公司去年獲得了美國食品和藥物管理局(FDA)的審批,這為治療丹迪-沃克綜合征以及惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤的臨床試驗鋪平了道路。惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤這種腦腫瘤在醫(yī)學(xué)上一般被認(rèn)為是無藥可救的絕癥。
在治療腦部膠質(zhì)瘤時,微型機(jī)器人將被用來直接向腦腫瘤注射抗癌藥物,以實現(xiàn)對病灶的精準(zhǔn)打擊。
施皮格爾馬赫說,現(xiàn)有治療方法包括用藥物“轟炸”全身,這不僅會給機(jī)體帶來嚴(yán)重的副作用,還可能造成療效喪失。
此外,微型機(jī)器人還可以在大腦內(nèi)部進(jìn)行測量并收集組織樣本。
擁有約30名員工的Bionaut實驗室公司與合作伙伴就利用該技術(shù)治療帕金森氏癥、癲癇和中風(fēng)等大腦疾病進(jìn)行了討論。
施皮格爾馬赫說:“據(jù)我所知,在設(shè)計此類帶有明確臨床試驗?zāi)康漠a(chǎn)品上,我們是第一個做出商業(yè)努力的。但我覺得我們不會是唯一一個這樣做的……這一領(lǐng)域正在逐漸火起來。”