中大研「微型機械人」深入內窺鏡難到達器官 可於膽管內診斷治療

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中大醫學院及工程學院一個研究團隊研發出一款由人體幹細胞組成的「微型機械人」,只要配合內窺鏡及磁力導航系統,就可在人體內快速「游走」,深入以往內窺鏡也去不到的器官及管道,例如是膽管、胰管、前列腺等,將有助診斷及治療疾病。

研究團隊成員之一、中大榮休講座教授沈祖堯表示,微型機械人可進入只有一毫米的管道,「可以入去以前見唔到、治療唔到嘅地方!」團隊指出,微型機械人可望有助治療早期病變,及減少併發症,料在三至五年內可進入人體實驗階段。

中大賽馬會微創醫療技術培訓中心主任趙偉仁教授(左)和中大工程學院機械與自動化工程學系副教授張立(右)介紹微型機械人的使用方法,他們指著的黑色一點是微型機械人。(鄭翠碧攝)

中大工程學院機械與自動化工程學系副教授張立表示,微型機械人構造的98%由人體脂肪提煉出來的幹細胞組成,餘下只有2%是微量磁性粒子,由於幹細胞來自用家體內,因此這些「外來物」也可避開自身免疫攻擊,也較為安全。這些微型機械人是球體形狀,直徑約100至500微米,「像頭髮絲厚度一樣。」

他續指,假如想把微型機械人送到膽管,只要使用內窺鏡,就可把微型機械人迅速帶到小腸,再透過磁力導航系統,引導機械人到膽管入口,並運送到膽管深處,過程由超聲波影像追蹤和監察。系統能夠在8分鐘內,把機械人遞送約1米距離,他形容是十分快速。

研究團隊成員之一、中大榮休講座教授沈祖堯表示,微型機械人可以進入只有一毫米的管道,「可以入去以前見唔到、治療唔到嘅地方!」(鄭翠碧攝)

微型機械人可進入只有1、2毫米的管道

中大賽馬會微創醫療技術培訓中心主任趙偉仁稱,一般內窺鏡有9至10毫米闊,最新的內窺鏡亦闊約3至5毫米,難以進入人體較窄的管道,而微型機械人就可進入只有1、2毫米的管道,將有助診斷及治療。

中大榮休講座教授、新加坡南洋理工大學高級副校長(健康與生命科學)及李光前醫學院院長沈祖堯教授表示,是次研發的技術,能把內鏡可覆蓋範圍延伸至膽管、胰管、支氣管中的較小分支,甚至是泌尿系統較小的分支,例如腎盞和前列腺等,「今次是突破,可以入去以前見唔到、治療唔到嘅地方!」

中大賽馬會微創醫療技術培訓中心主任趙偉仁教授(右)和中大工程學院機械與自動化工程學系副教授張立(左)介紹微型機械人的使用方法。(鄭翠碧攝)

趙偉仁解釋,目前使用內窺鏡,難以診斷涉狹窄管道的疾病,或致延誤治療,「例如膽管早期癌症、良性疾病,包括膽管收窄,可能去到阻塞晒啦,我哋先診斷到,再用一啲大啲方法治療,例如手術、支架治療,但我哋而家希望早發現。」他又稱,若使用微型機械人,結合標靶物質,就很容易診斷到一個人有無患上癌症,「如果能將機械人黐住標靶物質,再黐住癌症(細胞),就會搵到。」

趙又解釋,現時若要利用膽管內窺鏡做微創手術,需先切開肌肉入口,或會引致併發症,「包括出血、穿孔、胰臟疑似發炎」。另外,微型機械人也可把藥物直接帶到人體深處,張立補充,「藥物不用在人體內循環…...如果可以直接定向到一個部位治療,可以把藥物劑量降下來。」

儀器是磁力導航系統,而螢幕中黑色的一點是微型機械人。(鄭翠碧攝)

趙偉仁指出,微型機械人已完成體外實驗,在一、兩年可開展動物實驗,團隊或會在科學園利用豬隻做測試,料3至5年後進入臨床實驗階段。現時團隊仍需在5方面做深入研究,包括技術有效性,「(機械人)係咪真係去到我哋想去嘅地方」;二是需更多數據證實機械人的安全性;三是如何結合機械人和藥物、其他幹細胞去治療疾病;四是如何透過內窺鏡取出機械人,或機械人是否使用可降解物料;五是磁力導航系統是否全自動化,可不靠人力控制。

另外,沈祖堯稱,新加坡現時疫情受控,大部分個案是輸入個案,每天只有1宗甚至沒有本地個案,希望香港疫情也盡快受控,兩地可建立旅遊通道。



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