你會讓一個小小的 MANiAC 在你的神經(jīng)系統(tǒng)周圍游來游去用藥物治療你嗎?您可能傾向于拒絕，但在未來，“海藻酸鹽膠囊中的磁性排列納米棒”(MANiAC) 可能成為醫(yī)生可以使用的先進(jìn)藥物輸送技術(shù)庫的一部分。最近在機(jī)器人學(xué)和人工智能前沿的一項研究首次研究了這種微型機(jī)器人如何作為神經(jīng)組織中的藥物輸送載體發(fā)揮作用。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用磁場控制時，微小的翻滾軟機(jī)器人可以逆著流體流動、爬坡和在神經(jīng)組織(如脊髓)中移動，并將物質(zhì)沉積在精確的位置。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病可能難以治療。“口服或靜脈注射遞送藥物，例如，針對癌癥或神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，可能會影響那些無關(guān)的疾病的身體和神經(jīng)系統(tǒng)的地區(qū)，解釋說：”拉馬爾·梅爾的溫伯格醫(yī)學(xué)物理，總部設(shè)在美國的一家醫(yī)療設(shè)備公司和該研究的工業(yè)合作伙伴。“由于較低的脫靶劑量，靶向給藥可能會提高療效并減少副作用。”
使用微型機(jī)器人進(jìn)行靶向藥物輸送
實現(xiàn)靶向給藥的一種方法是使用微型機(jī)器人將藥物運送到特定位置。雖然這項技術(shù)仍處于起步階段，但研究人員已經(jīng)開發(fā)出各種類型的微型或微型機(jī)器人，可以實現(xiàn)這一表面上遙不可及的目標(biāo)。然而，主要問題在于在它們穿過身體組織時控制它們的活動，很少有研究人員通過觀察它們?nèi)绾翁幚碓谡鎸嵔M織中的移動來讓他們的翻滾機(jī)器人接受挑戰(zhàn)。
磁場是一種特別有前途的控制體內(nèi)事物的方式，因為它們不受組織的影響并且往往非常安全。這就是 MANiAC 背后的力量，它是微型翻滾機(jī)器人，包含包裹在軟球殼中的磁性納米棒。這些特性應(yīng)該允許它們響應(yīng)外部施加的磁場安全地翻滾穿過身體，目的是將它們拉到目標(biāo)部位進(jìn)行藥物輸送。
當(dāng)前研究背后的研究團(tuán)隊希望在他們可能在體內(nèi)經(jīng)歷的條件下測試他們的 MANiAC 軟機(jī)器人。這些包括神經(jīng)系統(tǒng)的起伏和曲折結(jié)構(gòu)，其中包括流動的腦脊液和陡峭的斜坡。
研究人員測試了 MANiAC 爬上陡峭斜坡和對抗流動液體的能力。他們還獲得了大鼠大腦和小鼠脊髓，以測試機(jī)器人沿組織移動并在其表面沉積染料作為藥物替代品的能力。
好登山者
在磁刺激下，MANiAC 成功地爬上了 45 度的陡坡，并逆著流體流動向上游移動，這與它們在神經(jīng)系統(tǒng)中遇到的情況相似。研究人員能夠以精細(xì)的控制度在嚙齒動物神經(jīng)組織表面周圍操縱載有染料的 MANiAC，并成功地將染料沉積在特定位置。他們甚至在幾個位置重新給藥，以增加向該區(qū)域給藥的“藥物”量。
標(biāo)簽： 神經(jīng)組織
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