文|陳根

醫(yī)學(xué)與癌癥的每一次較量，都是艱苦卓絕的戰(zhàn)斗，化療就是治療癌癥的困難之一。目前，大多數(shù)化療技術(shù)都需要系統(tǒng)地提供藥物。當(dāng)藥物被全身輸送時(shí)，它們會(huì)通過(guò)整個(gè)身體流向特定的細(xì)胞，從而達(dá)到治療效果。然而，這樣的給藥方式，藥物的副作用對(duì)患者的健康損害很大。這時(shí)微型機(jī)器人就顯得十分必要。

微型機(jī)器人被認(rèn)為是21世紀(jì)醫(yī)用機(jī)器人領(lǐng)域的尖端技術(shù)之一，其最大優(yōu)勢(shì)在于對(duì)作業(yè)對(duì)象和環(huán)境幾乎不產(chǎn)生破壞和干擾。在精準(zhǔn)給藥方面，能夠達(dá)到高效、安全的效果。

過(guò)去，研究人員一直嘗試?yán)帽燃?xì)胞大的實(shí)體、空心體、球體和網(wǎng)狀體等物質(zhì)制造微型機(jī)器人，目前雖然已經(jīng)取得了不同程度的成功。但是在這些微型設(shè)備上安裝足夠的電源是十分大的挑戰(zhàn)。

另一個(gè)技術(shù)壁壘是，把這種微型機(jī)器人引導(dǎo)到身體錯(cuò)綜復(fù)雜的蛋白和其他分子中，需要一種有效的控制其在體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的方法，并能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到達(dá)部位。

針對(duì)這些問(wèn)題，近日，有研究人員開發(fā)出一款可改變形狀的微型機(jī)器人。該微型機(jī)器人的形狀像小魚，一旦進(jìn)入到身體中需要治療的位置，pH值的變化就會(huì)觸發(fā)機(jī)器人張開它們像魚一樣的嘴，以實(shí)現(xiàn)將藥物的遞送。

第一批微型機(jī)器人由一種對(duì)pH值有反應(yīng)的水凝膠制成，制成形狀為螃蟹、蝴蝶或魚等。這些機(jī)器人能夠調(diào)整特定區(qū)域的印刷密度，例如沿蟹爪、蝴蝶翅膀或魚嘴的邊緣，以編碼pH值反應(yīng)的形狀變化。

實(shí)驗(yàn)中，魚形機(jī)器人有一個(gè)可調(diào)節(jié)的嘴，可以隨著pH值高低打開和關(guān)閉。該形狀也被發(fā)現(xiàn)可通過(guò)模擬血管轉(zhuǎn)向，以達(dá)到培養(yǎng)皿中特定區(qū)域的癌細(xì)胞。為了使微型機(jī)器人具有磁性，它們還被放置在氧化鐵納米粒子的懸浮液中，后續(xù)可使用磁鐵直接引導(dǎo)向癌癥細(xì)胞。

雖然實(shí)驗(yàn)證明了該微型機(jī)器人的有效性，但在人體試驗(yàn)之前，還有許多工作要做，比如還需要開發(fā)識(shí)別體內(nèi)機(jī)器人并跟蹤它們運(yùn)動(dòng)的方法。