世界上第一个磁控血液疑胶纤维机器人研发成功

近日，由香港中国大学教授张力、深圳大学副教授王本、中国科学院深圳先进技术研究所研究员徐天天组成的香港和深圳联合团队，成功开发了世界上第一个磁控血液疑胶纤维机械人，有效实现了颅内肿瘤的精确治疗。相关结果发表在《自然生物医学工程》上。

论文第一作者、共同通讯作者王本表示，在实践软血栓结构的过程中，开发了磁性血液疑似胶机器人，不仅配备了靠近大脑组织的材料，而且具有在患者狭窄的内腔中灵活移动的能力。更重要的是，机器人的生物材料来自患者本身，有效地避免了免疫排斥，大大提高了未来临床治疗的可行性。

位于大脑内部或相邻重要功能区的脑肿瘤长期以来一直是一个临床治疗问题。由于解剖路径复杂，传统手术往往伴有不可逆转的神经损伤风险;放射治疗可能导致正常脑细胞坏死;化疗受血脑屏障渗透性低，难以达到有效药物浓度。因此，如何实现微创、准确、高效的脑肿瘤治疗仍是医学界的一个艰巨挑战。

针对上述问题，香港和深圳的联合团队在国家自然科学基金和其他项目的支持下，开发了一种基于患者自身血液磁控血液疑胶纤维机器人的基础。机器人从患者的血液中获得纤维蛋白作为原料，并以仿生凝胶技术与大脑组织结构高度匹配，有助于显著降低免疫排斥的风险。该团队在机器人中添加了磁性颗粒，使其能够摆动、滚动、爬行和其他仿生运动模式，并可以在复杂的大脑区域灵活地移动，如蛛网膜下腔。结合x光成像技术，使治疗过程能够实现即时跟踪和准确定位。

该团队还放弃了传统的血管传输路径，突破性地选择脑脊液作为机器人运输的“天然路线”，结合增加的多模态磁控运动策略，使机器人能够准确地导航大脑结构，直接进入肿瘤疾病。机器人到达目标后，在高强度交变磁场的影响下，释放化疗药物，局部提高药物浓度，增强治疗效果，减少副作用，为深颅内及相邻肿瘤提供微创、准确、高效的新治疗方法。

论文联合通讯作者张李表示，创新的磁控血液疑胶纤维机械系统，整合了生物材料和智能微机械等前沿技术，充分反映了香港和深圳在生物材料、软件机械和医学图像协作创新和资源共享优势，为深颅内及相邻功能区肿瘤医疗、准确和微创治疗开辟了新的道路。

作者徐天天表示，该团队结合高性能磁控系统和即时图像跟踪技术，使血液疑胶纤维机器人能够在脑脊液等复杂环境中有效、准确地导航疾病，为微型机器人在医学领域实践自动治疗提供了新的案例。未来，该团队将继续提高生物材料和机器人的运动性能，扩展到不同的医疗应用范围，并积极促进临床转型。