中大研發新款生物合成微形機械人 料可診症兼殺癌細胞

撰文:鄧穎琳
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中大團隊成功利用天然螺旋藻,研發出全球首款可在生物體內追蹤和分解的「生物合成微型機械人」,在降解時釋出的成分能選擇性攻擊癌細胞,而不會損害正常細胞,有望成為治療癌症的新方法。團隊期望可在5至10年內可進行臨床實驗。

在顯微鏡下的生物合成微型機械人。(中大提供)

機械人只有頭髮直徑約20分之一大 可在生物體內降解

近年生物醫學界大力發展微型或納米機械人技術,不少科學家多採用人工合成法製造微型機械人,但中大機械與自動化工程學系副教授張立、博士研究生鄢曉暉,與英國曼徹斯特大學納米醫學Kostas Kostarelos教授的研究團隊,早前成功研發出全球首款可在生物體內追蹤和分解的生物合成微型機械人。

張立解釋,該款機械人的原材料為曾浸泡鐵磁性納米顆粒懸浮液的「天然螺旋藻」,每個機械人只有頭髮直徑約20分之一大,與紅血球的大小相若。只要透過針筒注射或導管將數以萬計的機械入放入體內,再利用螢光和核磁共振成像技術定位,配合旋轉磁場,驅動螺旋藻在血液,胃液和尿液中移動。

機械人可選擇性攻擊癌細胞 昐最快5年內做臨床測試

而調節螺旋藻浸泡懸浮液的時間,可控制顆粒的厚度,計算出機器人降解速度,確保有足夠時間將機械人移到指定部位進行診斷和治療。研究更發現,機械人在降解時釋出的化合物,可在不損傷正常細胞下,選擇性攻擊癌細胞。

由於「天然螺旋藻」為被廣泛用作膳食補充劑的原材料,安全性高;該款機械人已在大鼠腹腔和胃部內進行試驗,能作精確成像定位和操控。研究結果亦已於美國科學促進會 (AAAS) 的期刊《科學·機械人學》(Science Robotics)刊登。

張立表示,該款機械人的製造材料便宜,就連中學的設備亦可製成機械人,惟研究未曾在人體試驗,尚待研究需否配合其他醫療技術或儀器,未知售價或實際副作用。團隊將繼續改良及進行驗證,期望可在5至10年內進行臨床測試。