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微型機器人開發成功 進入血管殺死癌細胞

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科技產業資訊室 (iKnow) - Hana 發表於 2016年8月30日

圖一、殺死癌細胞的微型機器人製作原理
資料來源:首爾新聞
 
機器人時代來臨,從協助勞動工作的生產型機器人,到蒐集資訊提供決策分析的人工智慧機器人之外,醫療用的微型機器人技術近來也有了重大突破。
● 韓國研究團隊成功利用免疫細胞開發出能夠追蹤並殺死癌細胞的微型機器人。由於是自體免疫細胞所以不會和人體產生排斥反應,是相對安全的癌症治療方法。
● 美國的研究團隊研發出細菌大小的磁性機器人,可透過外在的磁場去引導機器人的方向,可適用於微型手術或藥物傳導,不僅如此,還可取代撐開狹窄血管的支架功能,用來處理阻塞的血管。 

以往治療固形癌症常常使用奈米粒子作為藥物載體,從血管滲入腫瘤部位。問題是奈米粒子很難控制,因此無法有效將藥物傳導到腫瘤部位,殺死癌細胞的效果十分有限。再者,奈米粒子的大小也很難拿捏,太小的會被腎臟或肝臟排出體外,太大的則會被白血球或自然殺手細胞(Natural Killer Cell)給清除。因此,韓國的研究團隊把磁性物質與抗癌藥物結合成奈米粒子放入人體自有免疫細胞中的巨噬細胞裡,製成可以追蹤並殺死癌細胞的微型機器人(如圖一)。由於微型機器人有磁性物質,故可以利用外部磁場引導機器人的行進方向,直接進入腫瘤投放藥物將癌細胞殺死。再加上巨噬細胞也具有吞噬剩餘癌細胞的能力,因此相較於以往標靶藥物多少仍會傷害到正常臟器組織的舊法而言,新的微型機器人治療方法的效果更好。
 
美國南方衛理公會大學由Kim Min Jun教授領導的研究團隊,也試圖利用磁場控制微型的體內機器人。研究團隊把3顆直徑4μm的磁珠連結成微型機器人(如圖二),透過外部磁場如核磁共振掃描(MRI)等就能使其以蠕動方式前進,相較於現行的微型機器人一秒只能移動5μm,磁鐵機器人一秒可以移動8μm,對於分秒必爭的手術而言,每秒快3μm可說是相當大的突破。此款微型機器人不僅可用於微創手術,也具有通血管的功能,病患不用再安裝支架擴張血管,可藉此將血管壁的附著物清除使血管徹底暢通。
 
機器人時代來臨,人類不只要和機器人共事或共居還要「共生」,如何運用各式各樣的機器人來為人類生活創造最大效益,真正為人類謀取福利。(800字;圖1)

圖二、8字型磁鐵機器人的模樣(紅色線為機器人移動的路徑)

資料來源:聯合新聞



參考資料:
  1. [과학을 읽다]마이크로로봇이 암 치료한다. 亞洲經濟, 2016/07/26. at
    http://view.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2016072609473994402
  2. 혈관으로 들어가 암세포 죽이는 마이크로 ‘킬러로봇’. 首爾新聞, 2016/07/27. at http://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160727002013
  3. 세균만한 자석 로봇 개발…"혈관 헤엄치며 막힌 곳 뚫을 것". 聯合新聞, 2016/07/20. at http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/07/19/0200000000AKR20160719121700017.HTML?input=1195m 

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