科学家研制出可安全治疗脑动脉瘤的微型机器人

脑动脉瘤每年在全球夺走约 50 万人的生命。包括爱丁堡大学研究人员在内的一个国际科学家团队创造出了微型机器人，可以比传统方法更安全、更精确地治疗脑动脉瘤。《Live Science》杂志指出，这些微型机器人的直径只有295 纳米，仅为人类红细胞大小的二十分之一。从某种角度来看，典型的病毒大小约为 100 纳米，而大多数细菌的大小约为 1000 纳米。

研究小组设计了具有磁芯的纳米机器人，并在其表面涂上了一种叫做凝血酶的凝血剂，医生用这种凝血剂来治疗动脉瘤。保护涂层会在特定温度下融化，从而控制药物的释放。然后，科学家们通过另一种磁场加热纳米机器人。这一过程经过仔细调节，温度保持在华氏 122 度（摄氏 50 度）以下，这样就不会损坏周围脆弱的脑组织。

在实验室试验中，医生将数十亿个这种微型机器注入动脉，并利用磁场和医学成像技术引导它们到达动脉瘤部位。包括上海市第六人民医院临床医生在内的研究小组在实验室模型和一小群兔子身上成功测试了纳米机器人。

直径约 300 纳米的工程磁性纳米机器人。图片来源：Jianrong Wu

科学家们人为地在兔子的颈动脉中诱发动脉瘤，而颈动脉是大脑和头部的供血动脉。他们在手术后对试验对象进行了两周的监测，发现经过治疗的动脉瘤显示出稳定的血凝块形成。这些治疗性血凝块并没有阻碍流向大脑的整体血流，而是精确地封闭了血管的薄弱区域。

这项研究的共同负责人、爱丁堡大学工程学院的 Qi Zhou 博士说："纳米机器人将为医学开辟新的疆域，有可能使我们在进行手术修复时比传统治疗方法风险更低，并能在身体难以触及的部位准确定位药物。"

与现有的脑动脉瘤治疗方法相比，纳米机器人方法具有多项优势。传统方法是将微导管穿过血管，插入金属线圈或支架。这种方法既耗时又有风险。风险包括身体排斥和所需抗凝血药物的严重副作用。纳米机器人方法还意味着医生不必开颅进行长达数小时的高风险侵入性手术。

虽然这些结果很有希望，但在医生将这项技术用于人类患者之前，还需要进一步的研究。研究小组计划进行更广泛的动物试验，并改进控制系统，引导纳米机器人深入大脑动脉瘤。兔子试验是在较浅的深度进行的，这样科学家们就能证明这种方法的可行性。

研究还得出结论，这项技术有可能治疗其他疾病。研究人员还开发了可以清除血栓的纳米机器人。这些小家伙可能会为中风患者提供治疗。