机器人
纳米机器人修复脑动脉瘤,有望预防中风
科学家开发出能精准输送凝血药物的纳米机器人,有望替代现有治疗方法,减少脑动脉瘤破裂风险。
科学家开发出比血细胞还小的纳米机器人,能够将凝血药物精准送达脑动脉瘤处,从而防止致命的中风。这项新技术目前只在兔子身上进行了测试,但未来有望成为现有支架和线圈的替代品,用于稳定人类患者的动脉瘤。
动脉瘤是指动脉壁因变弱而膨胀,现有的植入物可以阻止由此引发的出血,但治疗可能会有一些问题,例如再次出血或手术未完全修复动脉瘤的风险。此外,患者可能还需要长期服用抗凝血药物。爱丁堡大学仿生工程研究员Qi Zhou在其纳米机器人研究论文中提到,该设备提供了一种更精确且安全的方法,能快速封闭脑动脉瘤而无需植入物。它还能减轻外科医生在复杂的血管网络中插入微导管的困难。
动脉瘤可在体内任何动脉中形成,尤其是脑部动脉瘤破裂时可能导致中风。为此,Zhou和他的团队开发了直径仅295纳米的纳米机器人。相比之下,普通病毒约为100纳米宽,而大多数细菌则在1000纳米范围内。
每个纳米机器人都包含一个磁性核心、用以治疗动脉瘤的凝血剂——凝血酶,以及受热时融化并释放药物的外层。通过磁场,纳米机器人可被引导至动脉瘤处,然后通过热量融化外层,释放药物并阻断动脉瘤的血液循环。这种热量通过交变磁场产生,温度维持在50摄氏度以下,不会损伤人体组织。
在这项发表在《Small》期刊的最新研究中,研究人员首先在实验室的细胞培养皿中测试了纳米机器人的生物相容性,并对三只兔子进行了初步动物研究,成功治疗了其颈动脉中的人工诱导动脉瘤。研究结果表明,纳米机器人能够在临床干预环境中被成功引导至动脉瘤处,并迅速形成稳定的血块将其完全封闭。两周随访期间,三只兔子的血块保持稳定,没有阻塞脑部血液供应,只是封闭了血管的弱点,防止其破裂。
未来,这项技术需要在更接近人体的更大动物中进行测试,并需进行长期研究以验证纳米机器人的安全性和有效性。此外,团队还需改进磁控系统,以更好地引导纳米机器人到达深部脑内的动脉瘤。
Zhou表示:“虽然仍有许多工作要做,但我们相信这项技术有潜力彻底改变脑动脉瘤的治疗方式。”
本文译自 Live Science,由 BALI 编辑发布。