眼科医学纳米机器人问世

健康网 2019/1/2 9:23:50
(记者衣晓峰)由哈尔滨工业大学学者与德国科学家共同研制开发的螺旋桨状纳米机器人,首次实现在眼睛玻璃体中可控、高效的集群运动。该研究以《穿梭眼内玻璃体的群体润滑微型推进器》为题的论文,近期在线发表于国际权威期刊《科学进展》上。

常规的眼内药物递送主要依靠滴药或血液运输完成,而药物受到多重生物屏障的阻碍,难以到达眼球后部,如视网膜黄斑区域。近年来,科学家一直致力于设计可在眼睛玻璃体中“游动”的纳米机器人,试图依靠纳米机器人突破生物屏障完成药物运输。然而,玻璃体中生物分子具有粘附性,严重阻碍纳米机器人“自如穿梭”。如何摆脱生物分子的“围追堵截”,成为长期制约眼科医学纳米机器人应用的瓶颈。

自然界中猪笼草表面具有纳米厚度的液体润滑层。受猪笼草液态润滑界面的启发,哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院微纳米技术研究中心吴志光副教授等在与德国马普智能系统所皮尔菲舍尔教授团队合作时,首次开发出一种表面涂覆纳米液态润滑层的螺旋形磁性纳米机器人,其钻头宽度只有500纳米,较人类头发丝的直径小200倍。这些表面拥有不粘涂层的螺旋形纳米机器人,能在外源磁场引导下,有效地克服生物分子的粘滞性,穿透眼球玻璃体中凝胶状物质的紧密分子基质,不受阻碍地到达眼内玻璃体中的指定位点,且不损害眼睛周围的敏感生物组织。

据了解,在此之前,纳米载体的传输仅在模型系统或生物流体中得到证实,而在真实组织中尚没有“梦想成真”。展望未来,专家认为这种磁性螺旋形纳米机器人有望装载药物,借助自主运动的方式到达病灶部位和目标区域,实现疾病微创精准治疗。
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