全球首个磁控血液凝胶纤维机械人问世

来源：中国科学报

香港中文大学教授张立团队联合深圳大学副教授王奔、中国科学院深圳先进技术研究院研究员徐天添等科研人员，成功研发全球首个磁控血液凝胶纤维机械人，有效实现颅内肿瘤精准治疗。近日，相关成果发表于《自然-生物医学工程》。

长期以来，位于脑内部或邻近重要功能区的颅内肿瘤是临床治疗的难题。传统手术由于解剖路径复杂，往往伴随着不可逆转的神经损伤风险；放射治疗可能导致正常脑细胞坏死；化疗受限于血脑屏障的低通透性，难以达到有效的药物浓度。如何实现无创、精准、高效的颅内肿瘤治疗，是医学界面临的一项挑战。

针对上述难题，研究人员研发出一种基于患者自身血液的磁控血液凝胶纤维机械人。该机械人以患者血液中的纤维蛋白为原料，并以仿生凝胶化技术建构，与脑内组织结构高度匹配，有助于显著降低免疫排斥风险。研究人员在机械人内部加入磁性颗粒，使其具有摆动、翻滚、爬行等多种仿生运动模式，可以在蛛网膜下腔等复杂脑区灵活移动。

研究人员摒弃传统的血管传送路径，突破性地选择脑脊液作为运输的“天然航道”，结合特设的多模态磁控运动策略，使机械人能够在脑部结构中精准导航，直达肿瘤病灶。到达靶点后，机械人在高强度交变磁场作用下，以磁性引致机械断裂的机制，释放其携带的化疗药物，局部提升药物浓度，增强治疗效果并减少副作用，为颅内深部及邻近的肿瘤提供了一种无创、精准、高效的治疗方案。

论文共同通讯作者徐天添表示，该研究为微型机械人在医学领域实践自动化治疗提供了一个新范例。未来，团队将继续提升生物材料与机械人的运动性能，扩大应用范围并积极推动临床转化。（记者 朱汉斌）