子母式微納米機器人系統工作原理

　　腦膠質瘤是嚴重危害人類健康的惡性腫瘤，患者中位生存期不到15個月，目前臨床采用的治療手段包括手術治療、放化療和靶向治療等。其中，靶向治療面臨著由于血腦屏障的阻隔使得大部分藥物分子不能夠進入腦組織的難題。中國科學院沈陽自動化研究所科研團隊與中國醫科大學附屬盛京醫院合作，研制了一套子母式微納米機器人系統，可經顱骨微創通道進入顱內，越過血腦屏障抵達膠質瘤部位，將藥物精準遞送到膠質瘤病灶。該研究以Dual-Responsive Nanorobot-Based Marsupial Robotic System for Intracranial Cross-Scale Targeting Drug Delivery為題，發表在最新一期材料領域國際頂刊《先進材料》（影響因子29.4）。

　　機器人系統由磁驅動連續體微型機器人、生物相容性微納機器人及外部驅動、成像設備構成。連續體微型機器人首先經過顱骨微創通道進入顱內，越過血腦屏障抵達膠質瘤部位，實現宏觀尺度的一級靶向。隨后，微納米機器人經過連續體機器人內部通道到達膠質瘤病灶，并在外場驅動下向腫瘤內部運動及釋放藥物，實現微觀尺度的二級靶向。

　　科研團隊分別在體外膠質瘤細胞微環境和離體豬腦組織內開展了試驗，結果表明微納米機器人可遠距離遞送到指定病灶，釋放藥物殺死膠質瘤細胞，驗證了所提出子母式微納米機器人跨尺度遞送方法的可行性。

　　后續，團隊將在活體動物顱內開展微納米機器人跨尺度遞送藥物的研究及治療效果評測，并結合臨床工作，進一步提升子母式微納米機器人系統的性能，以期早日將該方法應用于臨床，減輕患者的痛苦。

　　該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院穩定支持基礎研究青年團隊計劃的支持。（機器人學研究室）