微型疯子机器人可以将药物直接输送到中枢神经系统

你会让一个小小的 MANiAC 在你的神经系统周围游来游去用药物治疗你吗?您可能倾向于拒绝，但在未来，“海藻酸盐胶囊中的磁性排列纳米棒”(MANiAC) 可能成为医生可以使用的先进药物输送技术库的一部分。最近在机器人学和人工智能前沿的一项研究首次研究了这种微型机器人如何作为神经组织中的药物输送载体发挥作用。研究发现，当使用磁场控制时，微小的翻滚软机器人可以逆着流体流动、爬坡和在神经组织(如脊髓)中移动，并将物质沉积在精确的位置。

中枢神经系统的疾病可能难以治疗。“例如，通过口服或静脉注射药物来治疗癌症或神经系统疾病，可能会影响与疾病无关的身体和神经系统区域，”医疗设备公司 Weinberg Medical Physics 的 Lamar Mair 解释说。和该研究的工业合作伙伴。“由于较低的脱靶剂量，靶向给药可能会提高疗效并减少副作用。”

使用微型机器人进行靶向药物输送

实现靶向给药的一种方法是使用微型机器人将药物运送到特定位置。虽然这项技术仍处于起步阶段，但研究人员已经开发出各种类型的微型或微型机器人，可以实现这一表面上遥不可及的目标。然而，主要问题在于在它们穿过身体组织时控制它们的活动，很少有研究人员通过观察它们如何处理在真实组织中的移动来让他们的翻滚机器人接受挑战。

磁场是一种特别有前途的控制体内事物的方式，因为它们不受组织的影响并且往往非常安全。这就是 MANiAC 背后的力量，它是微型翻滚机器人，包含包裹在软球壳中的磁性纳米棒。这些特性应该允许它们响应外部施加的磁场安全地翻滚穿过身体，目的是将它们拉到目标部位进行药物输送。

当前研究背后的研究团队希望在他们可能在体内经历的条件下测试他们的 MANiAC软机器人。这些包括神经系统的起伏和曲折结构，其中包括流动的脑脊液和陡峭的斜坡。

研究人员测试了 MANiAC 爬上陡峭斜坡和对抗流动液体的能力。他们还获得了大鼠大脑和小鼠脊髓，以测试机器人沿组织移动并在其表面沉积染料作为药物替代品的能力。

好登山者

在磁刺激下，MANiAC 成功地爬上了 45 度的陡坡，并逆着流体流动向上游移动，这类似于它们在神经系统中遇到的情况。研究人员能够以精细的控制度在啮齿动物神经组织表面周围操纵载有染料的 MANiAC，并成功地将染料沉积在特定位置。他们甚至在几个位置重新给药，以增加向该区域给药的“药物”量。

参与该研究的另一位研究人员、普渡大学的戴维·卡佩勒里教授说：“在初始治疗时返回并重新给药剂量不足的区域的能力非常重要。” “这些结果是非常初步和高度实验性的，但我们认为我们已经证明了强有力的证据表明小型、柔软、基于胶囊的微型机器人具有控制神经疾病局部传递的潜力。”

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