近日,抗癌大軍又迎來了一股新力量,《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志刊登了一項新的研究成果思瘟,研究人員利用磁場,遠(yuǎn)程控制帶有磁性的微型機(jī)器人在人體內(nèi)進(jìn)行“作業(yè)”槽邮。
單獨做任務(wù) 分工各不同
過去的10年中耻胖,磁力技術(shù)不僅在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,還在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域贏得了一席之地——利用磁力遠(yuǎn)程控制人體內(nèi)的醫(yī)療器械调捍。例如可以通過磁力輔助遠(yuǎn)程控制導(dǎo)管系統(tǒng)進(jìn)行簡單的血管內(nèi)操作肌顾;或者利用磁力引導(dǎo)接受檢查者體內(nèi)的膠囊攝像機(jī),通過在“膠囊”中植入永磁體吃它,在患者體外設(shè)置磁場冕盅,通過磁場產(chǎn)生的引力將膠囊攝像機(jī)引導(dǎo)到想要檢查的部位。除此之外驼凌,還曾有研究利用磁場同時控制成群的小磁鐵宇颊。按理說,如果能“指揮”這樣一支由微型機(jī)器人組成的團(tuán)隊唾姊,那么在協(xié)助治療癌癥等重大疾病上就能發(fā)揮巨大作用传悍。
不過梦柬,領(lǐng)導(dǎo)這樣一支特殊團(tuán)隊可不簡單,需要強(qiáng)大的運籌帷幄能力帕恩,懂得“調(diào)兵遣將”谋旦。可是屈尼,靠磁力指揮隊伍實在是個巨大的挑戰(zhàn)。我們都知道拴孤,磁場能影響到范圍內(nèi)的所有物體脾歧,如果這些物體又具有相同的性質(zhì),那么只可能是一呼百應(yīng)演熟,“呼啦啦”都朝一個方向去了鞭执,很難分別下達(dá)命令。
為了解決單獨指揮“隊員”的難題芒粹,使這些微型機(jī)器人能夠分別以不同速度朝不同的方向移動兄纺,來自德國漢堡飛利浦研究院的研究人員開發(fā)出了新方法,能夠在一支完全相同的螺旋機(jī)器人團(tuán)隊中控制任意一名成員化漆,使它能夠單獨執(zhí)行特殊任務(wù)估脆。“我們的技術(shù)能讓微型機(jī)器人在人體內(nèi)部實現(xiàn)復(fù)雜的操作座云「碓”該研究的第一作者,物理學(xué)家尤爾根·拉姆說离春。
操控靠磁場 類似抓娃娃
首先鼠废,拉姆的團(tuán)隊打造了許多完全相同的螺旋機(jī)器人,接著集圈,利用一個強(qiáng)大的络蜘、均勻的磁場將這些螺旋機(jī)器人固定住。在這個強(qiáng)大磁場中有一個洞恩奢,微型機(jī)器人是相對“自由的”与沪。利用這個自由點位,在大磁場上疊加一個相對較弱的哈涣、溫和的旋轉(zhuǎn)磁場吹对,就可以控制自由點位中的螺旋機(jī)器人旋轉(zhuǎn),又不會影響到其他“隊友”了勺处。另外暮戏,研究人員可以通過調(diào)整大磁場來變換自由點位的位置,這樣就有了像“抓娃娃機(jī)”一樣的功能痪酸,可以自由選擇單個機(jī)器人垃散。
實驗中豌熄,研究人員成功地讓幾個螺旋機(jī)器人同時朝著不同方向精確地旋轉(zhuǎn)。該研究團(tuán)隊指出物咳,理論上锣险,他們可以同時操縱數(shù)百個微型機(jī)器人±廊颍“有人想到利用螺旋傳動原理芯肤,這樣微型機(jī)器人在人體內(nèi)執(zhí)行某些操作時就不用依靠電池或者馬達(dá)作動力了⊙辜”拉姆說崖咨。
微型機(jī)器人 用處特別多
在掌握了這門先進(jìn)的“排兵布陣術(shù)”后,研究人員已經(jīng)想好了一大串可以讓這支團(tuán)隊大展拳腳的“職場”油吭。
一種是在可注射型微型藥丸上配備微型螺旋機(jī)器人击蹲。醫(yī)生可以利用磁場遠(yuǎn)程遙控螺旋機(jī)器人,“指揮”其旋轉(zhuǎn)打開藥丸釋放藥劑婉宰。利用這種方法歌豺,醫(yī)生可以確保含有放射性成分的藥物只“盯著”腫瘤,并將其摧毀心包,而不會影響到周邊健康的組織宁路,從而減少副作用。另外冈瞪,一旦藥物釋放出了所需治療劑量的放射物踏旷,醫(yī)生可以用磁力遙控關(guān)閉藥丸。這種藥丸由金屬材料制成找仙,以具備防止放射性物質(zhì)泄漏的性質(zhì)糜谒。
還有一種是用于整形外科等涉及植入物的情況,醫(yī)療植入物可以隨著時間發(fā)生改變亲敷。例如狸岁,隨著病人的痊愈,醫(yī)生可以利用磁力改變植入物的形狀卒割,以便更好地適應(yīng)患者的體型泛滔。
按照拉姆的設(shè)想,未來堂憔,研究人員將能開發(fā)出更加小巧的磁場裝置寡花,用于控制微型機(jī)器人。同時奥猎,利用X光機(jī)或超聲波掃描儀等造影技術(shù)昼钻,準(zhǔn)確定位這些微型機(jī)器人的“工作場所”。
抗癌“三十六計”
增加防御——讓免疫系統(tǒng)自己動手
除了科學(xué)家們費心為我們找到的各路“幫手”封寞,我們?nèi)祟愖陨砟懿荒芘σ话涯厝黄溃恳澜霾疲覀冏陨淼拿庖呦到y(tǒng)是一個非常強(qiáng)大又復(fù)雜的存在,它能識別出入侵者的幾乎無限種“嘴臉”碗淌,并將其摧毀盏求。在了解癌癥及免疫系統(tǒng)間的互動后,研究團(tuán)隊正以此努力開發(fā)調(diào)動身體自然防御潛力的新療法亿眠,并稱之為免疫療法碎罚。
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合——抗體抗原殺死癌細(xì)胞
當(dāng)我們的身體受到外來細(xì)胞如病毒或細(xì)菌感染時,免疫系統(tǒng)就會立即做出反應(yīng)纳像。生成的抗體會與外來細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)——抗原相結(jié)合魂莫。有時這一過程足以中和外來細(xì)胞,其他情況下爹耗,抗體和抗原結(jié)合“標(biāo)記”該細(xì)胞,作為T淋巴細(xì)胞的消滅對象谜喊。免疫療法可以對免疫系統(tǒng)進(jìn)行“培訓(xùn)”劣秦,使其生成可以與癌細(xì)胞抗原結(jié)合的抗體,從而阻止這些抗原蛋白的促生作用巨陌,或者標(biāo)記癌細(xì)胞為免疫細(xì)胞摧毀的對象蔼邓。
引進(jìn)外援——利用藥物刺激免疫系統(tǒng)
免疫療法中頗具前景的一種就是合成的單克隆抗體。這些藥物可以“纏住”癌細(xì)胞抗原并標(biāo)記讓它們?nèi)ニ馈?/p>
雖然抗體介導(dǎo)治療具有一定前景巡抛,但是這種藥物并不是上上策侨懈,加之超過10萬美元的天價,對于大多數(shù)癌癥患者和家庭來說都是種負(fù)擔(dān)不起的治療方案追艘。
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