本报讯(记者刁雯蕙)中国科学院深圳先进技术研究院副研究员徐海峰团队开发了一种用于靶向递药的磁驱软体机器人,该微型机器人能根据器官内不同的结构形貌,进行兼顾效率与安全的生物货物转运和释放。近日,相关成果发表于《美国化学会-纳米》。
科研人员提出了一种在输卵管内进行靶向药物输送的新手段——磁驱微型软体机器人在行进中进行原位编程和切换运动模态,以适应输卵管中复杂环境的变化,最终在穿过狭小空间后,进行可控的药物释放。
微型软体机器人在高速刚性运动和高适应性软驱动之间不断切换运动模式,可在具有复杂内部结构和复杂表面形貌的输卵管中有效导航。单个毫米机器人可实现仿土虱滚动和翻转、仿精子旋转、仿蛇滑行等多个运动模态,分别用于通过不同的障碍物场景,包括平坦区域、高台阶、狭窄通道和固液界面。
“机器人的滚动模态可实现高速运动,速度可达23毫米/秒。药物既能通过溶解缓慢释放,也可通过激光在14秒内快速释放。”论文共同第一作者、中国科学院深圳先进技术研究院副研究员刘源介绍,这减少了微组织损伤和药物副作用。
研究团队还在离体猪输卵管中控制微型软体机器人执行自适应多模态运动和药物递送。结果表明,在磁场下,机器人朝着目标区域前进,在100秒内运动了55毫米,在目标区域快速释放药物,展示了这一新型机器人对输卵管环境的适应性。
相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09753