港中大研发了一款微型机械人,可深入狭窄腔道治疗消化道疾病

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2021年4月8日,香港中文大学(中大)召开记者会公布,中大跨学科研究团队近日研发了一款配备内镜辅助磁力导航系统的“生物合成软体微型机械人”,可突破现有仪器限制,深入人体狭窄腔道治疗消化道疾病。


港中大研发了一款微型机械人,可深入狭窄腔道治疗消化道疾病


微型医疗机械人要于人体内狭小迂回的管道内准确移动,仍需解决多方面的挑战,包括:要具备不同功能、有足够安全性、可以适应动态生理环境及不同的生理障碍,并要配合实时成像技术以方便控制。


由中大机械与自动化工程学系、医学院跨学科组成的研究团队,近日研发了一种以干细胞为基础的软体磁性干细胞球微型机械人,简称MSCSMs,主要由大量(约占98%)干细胞及微量磁性粒子(约占2%)组成。


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该软体微型机械人的柔软度有如人体大脑组织,于磁场驱动下,它们不但有快速反应及准确锁定目标的能力,更可于传输过程中变形,以通过体内复杂兼狭窄的管道。由于微型机械人使用的干细胞源自于宿主,这将大大减低免疫系统的排斥反应。


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此外,该软体微型机械人能够通过各种临床成像技术作实时的体内追踪,包括内镜和超声波等广泛在腔内手术中采用的技术。


为了令软体微型机械人能够快速进入体内深处的狭窄空间,团队开发了一个结合了临床成像工具的机械人集成平台——双模成像内镜辅助磁驱动系统(EMADIS)。EMADIS能快速并精准地将 MSCSMs运送到微小和曲折的腔内管道作介入治疗,特别是在一些传统内镜和医疗机械人无法到达、甚至无法观察的部位。


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中大前校长、新加坡南洋理工大学高级副校长(健康与生命科学)沈祖尧表示,是次研发的技术,能把内镜可覆盖范围延伸至胆管、胰管、支气管中的较小分支,甚至是泌尿系统较小的分支。他相信这项技术有巨大的临床应用潜力,并能安全应用。他也期待下一步开展动物研究以证明该技术的安全性,以及透过临床实验验证其功效。


随着内镜技术和微型机械人技术不断发展,研究团队预期这两方面的结合将带来一个极具潜力的治疗系统。此系统将具备长距离工作、短时间和高传送效率、多样功能性并具有高临床价值的优点。

文章来源: 香港中文大学

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