血凝纤维机器人：药物的“快速供应专家”

大脑的颅内肿瘤，尤其是大脑深处或功能性大脑重要区域的肿瘤一直是临床治疗的关键挑战。常规的手术切除方法容易受到复杂的手术途径而导致的不可逆神经损害。此外，尽管放射疗法可以穿透头骨，但它会意外损害正常的脑组织，但化学治疗药物很容易被血脑屏障“拒绝”，这使得很难达到治疗功效。因此，开发非侵入性治疗非常重要，以精确性和有效的颅内肿瘤定位。 最近，Xu Tiantian发表了有关中国先进技术研究所的研究员Wang Ben的最新研究，有关《内元科学研究所》的研究员，深圳大学的综合研究所和相关教授，以及中国香港大学的Zhang Li教授。 ThE协作团队开发了由外部可编程磁场驱动的仿生血液凝胶光纤机器人。它允许在蛛网膜下腔中非常狭窄的脑脊液环境中进行多模式的仿生运动。结合X射线图像指南，它可以精确到达，而不是在肿瘤区域内侵入性，完成了定向药物的给药，并为深层内部和功能区域的肿瘤进行了精确且无创治疗的新途径。 模仿线虫并执行多模式运动 近年来，Microbot在医学领域取得了长足的进步。科学家允许Micorobot通过外部动作来源（例如磁性，光场和声场）在体内实现药物给药或局部治疗。 然而，极端的结构复杂的大脑覆盖着凹槽，脆弱的神经组织和狭窄的蛛网膜下腔空间的密集和不规则旋转对运动模式，柔性适应性和微分组织安全的需求。 为此，研究人员实质上使用线虫作为使用实验动物创新的血液与少量磁性颗粒混合的灵感。通过原位胶化技术制备了直径为1毫米的血凝纤维机器人。 "HEMOGEL fiber robots retain the natural fibrin network structure in the blood and are highly biocompatible. It is good and can effectively avoid immune rejection. At the same time, the hemogel fiber robot uses ultra flexible hydrogels as a matrix, with significant elasticity and softness.S small than the diameter of soft nematodes without scratching the surrounding tissue due to its hardness, providing a preferred tool for non - 在体内非常狭窄且折磨的生理环境中脱落。 在模仿线虫的伸长形态和适应性振动机制时，研究人员已经确切地控制了对由可编程驱动的外部磁场的血凝纤维机器人，达到了各种仿生运动模式，例如秋千，爬行和轴承。 “我们与超身的水凝胶和内部磁性颗粒一起工作，以模仿线虫的振荡。与此同时，我们可以依靠脑组织的粘附来达到患者的严厉性并在接触表面突然变化时变为滚动模式。” 在3D印刷的人脑大脑模型实验中，机器人Dimenfiber Sionter Hemogel沿着预先建立的道路越过多个山沟。在前猪猪肉实验中，血凝纤维机器人在给定的目标方面取得了成功，从而动态调整了运动和运动方式，并且在整个过程中不会对软组织造成机械损害。 远程控制由针对颅内肿瘤的磁性驱动 治疗Intract的最重要步骤Anial肿瘤是血凝纤维机器人一旦到达肿瘤区域后如何释放抗肿瘤药物的方法。 为此，研究人员提出了一种药物释放机制，以交替诱导血凝纤维机器人分解的碎片化。在给药过程中，用化学治疗剂（例如阿霉素）封装的血凝纤维机器人可以在低频弱磁场下保持结构和骨骼，而频率低于20 mtesla且小于6 Hz，或使用水溶液的频率。到达肿瘤区域后，血凝纤维机器人通过施加具有50 MTEN电阻和24 Hz频率的高强度旋转磁场，将毫米水平逐渐分解为微米尺度片段，并释放了药物。 “相当于安装“卫星导航系统”以实现有名药物管理通过调整磁场的参数来控制药物释放速率。这种基于身体反应的智能药物释放策略避免了传统化学化学触发的临时和空间精确操纵方法的生物学毒性。将来，它可以扩展到适用于复杂的医学情况，例如脑神经胶质瘤的极限疗法和多种重新培训药物的给药，这可以显着降低全身毒性，同时提高有效性。 为了验证血凝纤维机器人在颅内肿瘤的定向治疗中的可行性和功效，研究人员在18个小猪中建立了胶质组模型，并将其分为三组：空白手术组（综合血凝纤维机器人）和治疗组（temogel Fiber纤维（Temogel Fiber）（Temogel Fiber机器人，装有量脂蛋白）。研究人员发现，手术后26天，治疗组抑制了肿瘤生长。另外，wE还证明，治疗组中的血细胞和生化标记的数量保持正常水平，较小的变化，而血凝纤维机器人具有良好的生物相容性。 “根据患者的血液，个性化的仿生血液凝胶纤维机器人可以避免免疫排斥，并且在完成任务而无需次要消除的情况下可以自动降解体内。” Xu Tiantian补充说，仿生机器人结合了多模式的仿生运动，对X射线图像的实时监测和磁反应智能药物释放机制，可提供非侵入性，精确，有效的定位和有效的traidoria疗法疗法，以治疗粗或相邻大脑的功能区域。将来，设备将更多地关注结构优化，运动控制的最佳精度以及提高血凝纤维机器人的治疗能力，扩大复杂的大脑环境中的适应性在临床应用中，颅内治疗non侵入性个性化EIAL的转化。