在哈工大,他們在治療所有疾病方面掀起了一場革命,教導微納機器人治療癌症、糖尿病。
中國科學家已經創造了可以在血液中游泳的微型機器人,這種機器人使向患病器官輸送藥物成為可能。並毫不誇張地治療幾乎所有已知的疾病——從發炎到癌症。
中國工程師受到緩步動物的啟發——這些是看起來像昆蟲和蜘蛛的微觀動物。哈工大研發出仿水熊蟲醫用微納機器人,微型機器人的尺寸為 20 微米——比人類頭髮細 4-5 倍。哈爾濱工業大學的研究人員在領先的期刊《科學進展》上發表了他們的研究成果。
微型機器人是醫學上的一個新詞。早在八十年代,科學家就夢想創造這樣的微型機器人。記住美國科幻電影“內部空間”,講述如何將帶有飛行機器人的膠囊放置在人體中。直到最近,科幻小說似乎已經成為現實。
在美國電影中,他們想先將奇蹟膠囊「注射」到實驗室兔子體內。在中國的實驗室裡,也是將微型機器人在兔子身上進行了測試。
從外觀上看,微型機器人看起來像緩步動物 - 一種即使逆流也能輕鬆游泳的生物。機器人的表面類似於紅血球的細胞膜 - 因此,可以「黏」在血管內壁上。
此外,這種薄膜可以讓您根據水化潤滑原理減少摩擦。例如,微型機器人可以將藥物逐點輸送到惡性腫瘤的核心。此外,微型設備很容易在人體的其他環境中移動 - 從胃液到眼睛的玻璃體。
可以「穿越」人體的微膠囊以前已經嘗試過。他們是多麼奇怪!球形,長方形,帶有微小的螺旋槳......
所有這些膠囊都很難管理。為此,將患者放置在具有精確定向磁場的特殊裝置中。金屬微膠囊沿著磁力線穿過血液 - 並與藥物一起落入“正確”的內部器官。
考慮到微型機器人的大小,它們在進入血液時必須與最強的電流作鬥爭。機器人每秒需要遊動1個自己的身體長度。
這個微型機器游到所需的器官 ,它們的爪子可以固定在任何最滑的表面上。
微型機器人由特殊聚合物(殼聚醣和藻酸鹽)「組裝」而成,在其上施加磁性奈米顆粒。並在聚合物內部放置藥物顆粒。
哈工大創造的緩步動物機器人可以治療多種疾病。例如,抗癌藥物可以輸送到癌症組織。此外,由微型機器人「運送」的複雜藥物將受到保護,免受人體體液的侵蝕作用。即使透過胃液也不怕鹽酸和破壞性酵素的作用。
許多腫瘤發生在受自然保護免受藥物侵害的身體部位。例如,在大腦中,其血管具有最薄的過濾器(所謂的血腦屏障),以「保護」大腦免受毒物和毒素的侵害。在這種情況下,腫瘤可以說是受到保護,免受藥物的攻擊。
這就是為什麼一些癌症的化療如此困難的原因 , 身體破壞藥物,將它們視為危險異己。中國的微型機器人能夠輕易地欺騙這種“過濾器”,模仿血細胞,到達最難以接近的腫瘤。
化療還有許多其他問題。例如,腫瘤的不同部分(皮質和內部)需要輸送不同的藥物或一種藥物,但濃度不同。
此外,你不能注射太多的化療藥物 - 因為這對肝臟,腎臟,肺,脾臟有非常大的負荷。近幾十年來,世界各地的科學家一直在努力創造只能在癌細胞中累積的化療藥物。繞過健康的組織。事實上,微型機器人能夠直接向每個受影響的細胞進行「神奇注射」。
緩步動物微型機器人甚至能夠治療心肌梗塞。在這種情況下,心肌有一個點死亡,幹細胞可以傳遞到病灶,然後生長成健康的肌肉組織。
相同的原理可用於其他細胞疾病。例如,在糖尿病中 - 胰腺朗格漢斯胰島的β細胞死亡(它們產生胰島素)或在帕金森氏症中,當大腦中合成神經傳導物質多巴胺的特定神經元死亡時。
微型機器人還可以治療複雜的發炎和內傷。為此,幹細胞和「冷卻」有害酶和發炎介質的特殊物質 - 細胞因子,蛋白酶和趨化因子 - 可以傳遞到病灶。
想像一下,幾年後以這種方式甚至有可能完全戰勝癌症、糖尿病,中國的微型血液機器人將大獲全勝。
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