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■中文大學機械與自動化工程學系學者最近與海外研究人員合作,成功研發一種以磁力系統操控的新款「微型機械人」。 中大供圖
——細如頭髮直徑 穿梭血管眼腦 料10年後應用
香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)科幻電影或小說中把醫生縮小吞進人體內進行治療的情節,隨著醫療科技的進步,再非天方夜譚。中文大學機械與自動化工程學系學者最近與海外研究人員合作,成功研發一種只得頭髮直徑大小、長100微米厚40微米(即0.1mm x 0.04mm)、以磁力系統操控的新款「微型機械人」(Microrobots),有望能精準地把藥物及細胞傳送至人體內的微小部位,為微創醫療技術帶來革命性前景。雖然稱為「機械人」,但該技術並非「人」形,而是由透過雷射微加工技術製作的三維多孔支架組成。中大預計,「微型機械人有機會處理多種疾病靶向治療,包括癌症、腦梗中風、視網膜退化等」。研究團隊現正利用動物作測試,估計10年後或可應用於人體,造福社會。
「微型機械人」項目,由中大機械與自動化工程學系教授張立,去年起與韓國及瑞士研究人員合作進行,最新研究結果更獲國際知名學術期刊《先進材料》採用,即將刊登於11月號封面,廣受科學界注目。該「微型機械人」透過雷射微加工技術,建構出一個三維多孔支架(見圖),並以磁性金屬鎳(Nickel)及生物相容物料鈦(Titanium)作外層薄膜,減低排斥風險,讓機械人可受外在磁場操控,不會讓細胞受損。
減低入侵性醫療副作用
張立表示,該「微型機械人」能在非常狹小的空間發揮功用,可把準確的藥物劑量傳送至人體內特定部位作靶向治療,如穿梭於血管、眼睛、大腦等,減少入侵性醫療方式引發的副作用。他舉例指,以往進行玻璃體視網膜手術時需進行麻醉,而且切口一般會較大,傷口亦須縫合;但微型機械人只需直接靶向給藥,注射到眼中,只需進行輕微局部麻醉即可,而且切口較細,毋須縫合。
三維多孔支架容量更大
張立續介紹指,是次成果更能配合磁力系統操控,低強度磁場操控方式不會對活體細胞和生物組織有負面影響。而讓「微型機械人」於人體內自動旋轉,其所帶藥物也能更深入地穿透至細胞,產生更佳藥效。結構方面,「微型機械人」的三維多孔支架可控制調節孔隙大小形狀,令容量更大,故可承載更多藥物,醫療效果更佳。
物質仍未能在人體分解
研究團隊已成功於細胞實驗層面取得理想結果,現階段正利用數以萬計的「微型機械人」在動物(如老鼠)體內進行測試,但估計最少需10年後才能真正應用於人體測試。張立解釋指,雖然「微型機械人」使用的金屬物質對人體並無傷害,亦可排出體外,但因物質仍未能在體內分解,故將繼續研究如何讓「微型機械人」能在體內分解。他又認為,是次研究改變了傳統醫藥方式,由被動給藥過程,轉變成通過機械人為人體傳送藥物,研究成果對無線操控「微型醫療機械人」發展邁進了重要一步。
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