中国纳米血管机器人研究取得了显著进展,以下是一些重要的研究成果和突破:
1、可注射溶栓纳米机器人:
研发成果:武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室官建国团队成功研制出可注射的磁驱动载药溶栓纳米机器人(HPB-NRs),相关研究成果刊登在《Science Advances》上,并被《Science》期刊网站首页推介。
工作原理:该纳米机器人通过在超顺磁纳米粒子表面修饰类肝素分子刷(PSS),赋予磁性纳米粒子高的表面电荷,使其能负载溶栓药物t-PA,并在血液系统中实现高分散性和高血液相容性,将MB@PSS纳米粒子悬浮液静脉注射到生物体内,在血栓上游通过梯度磁场富集,然后在交变磁场控制下组装成集群导航运动到血栓病灶部位,最后协同运动靶向“给药和机械破坏”进行溶栓。
实验效果:体外实验和大鼠活体实验均证实,负载 t-PA 的 HPB-NRs 可以在 4 小时内疏通大鼠股静脉血栓,完成溶栓任务后,撤除外磁场,HPB-NRs 集群会自动拆解分散成单个的 MB@PSS 纳米粒子,不会产生明显的器官损伤或炎症反应。
2、脑胶质瘤治疗纳米机器人:
研发成果:哈尔滨工业大学教授贺强团队设计了一种递送策略,将抗癌药物装入磁性纳米凝胶中,凝胶外用细菌膜“伪装”,隐藏在一种称为“中性粒细胞”的免疫细胞中,实现了脑胶质瘤部位的主动靶向药物递送,相关研究成果发表在《科学机器人》上。
实验效果:普通纳米载体递送效率大概是 0.7%,而这种新方法将抗肿瘤药物的递送效率提高到了约 14%。
3、用于中风治疗的纳米机器人:
研发成果:哈尔滨工业大学的科学家们设计了一种纳米马达,同时结合了物理和化学两种方法,在机器人上面搭载了溶栓药物,当它们进入到中风部位时,除了释放药物外,还可以通过机器人与血栓的机械作用来疏通血管堵塞。
应用前景:理论上,纳米机器人未来可以治疗所有疾病,其对人类未来疾病诊断和治疗范式具有颠覆性的意义。
中国纳米血管机器人研究在多个领域取得显著进展,从可注射溶栓纳米机器人到脑胶质瘤治疗纳米机器人,再到用于中风治疗的创新设计,这些成果不仅提升了疾病治疗的效率和安全性,还为未来医学发展开辟了广阔前景。