中國研究人員設計出細胞運輸機器人 可運輸細胞達人體指定位置

血管清道夫、藥物搬運工、癌細胞殺手……肉眼不可見的微型機器人技術給臨床醫療帶來了許多美好的願景。6月27日發表在美國《科學·機器人學》雜誌上的研究顯示，香港城市大學孫東課題組使用3D激光列印技術，製備出一種具有球形孔狀結構的微型機器人，其尺寸相當於人類頭髮絲直徑,首次實現在磁場驅動下將細胞運送到活生物體內的指定位置，有望在人體內運輸細胞，在精準治療、再生醫學和微創手術等領域有廣泛應用前景。

機器人的運動沒有危及生命

這是國際上首次通過微型機器人，在保證細胞附著、增殖和分化的前提下實現在活體內定向運送細胞。

香港城市大學機械與生物醫學工程系主任孫東表示，這種以「SU－8光刻膠」為原材料的機器人有刺狀突起結構，可作為細胞附著點，大幅提高了細胞負載能力。孫東說，機器人表面濺射了一層金屬鎳和鈦，因此機器人可通過磁場加以驅動。

在香港城市大學孫東課題組的研究過程中，首先解決的是控制機器人的定向運動。在外加磁場的控制下，載有細胞的迷你機器人在三種培養液中走完了一個矩形的路線，包括PBS緩衝液、人工腦脊液和小鼠血清。

隨後，研究團隊將微型機器人用針頭注射入斑馬魚的胚胎內，控制這艘 「小船」在黏稠的卵黃中航行而不傷害生物體。斑馬魚與人類的基因相似性很高，因而被廣泛應用在生物實驗中。而斑馬魚胚胎的卵黃是透明的，也有利於監控迷你機器人的運動。在這個過程中，研究人員持續監測斑馬魚胚胎的心跳，證明機器人的運動並沒有危及生命。

機器人能夠自動「卸貨」

研究人員隨後用微流控晶元模擬出了較為複雜的血管結構，證明迷你機器人能在這樣的系統中定向運輸細胞。

研究人員要解決的最後一個問題，是證明「小船」能夠自動「卸貨」。他們決定在裸鼠中進行實驗。研究團隊選擇的「貨物」是被熒游標記的海拉細胞，因為該細胞在數周內就能繁殖到可被探測到的規模。他們在小鼠的左背部皮下注射了裝有癌細胞的「小船」，右背部注射「空船」。4周後，小鼠左背部出現了熒光反應。解剖結果也顯示，迷你機器人全都位於腫瘤邊緣。

孫東說，未來可以設想將攜帶有功能細胞的微型機器人通過血管注入人體內，在磁場幫助下送達到指定位置，並讓其釋放的功能細胞進入組織發揮作用。據新華社、澎湃新聞 記者 張華橋/整理

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