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腦膠質母細胞瘤的精準治療有望迎來新利器。近日，中國科學院沈陽自動化研究所機器人學研究室科研團隊聯合中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院，成功研發(fā)出一種面向腦膠質瘤治療的硅藻微米機器人。相關研究成果在線發(fā)表于國際學術期刊《生物設計與制造》。

據了解，腦膠質瘤因其病灶區(qū)域復雜、藥物遞送難度大，一直是醫(yī)學界公認的難題。沈陽自動化所團隊此次開創(chuàng)性地利用自然界中的單細胞生物——硅藻作為機器人的結構母體。硅藻殼擁有天然的多孔二氧化硅結構，因其堅硬透明，成為藥物裝載與靶向遞送的天然容器。

“這種微米機器人無需外源性載藥，可以在一定程度上規(guī)避靶向遞送中的藥物泄漏風險，降低損傷正常組織和細胞的風險?！鄙蜿栕詣踊芯繂T焦念東介紹。通過人工智能算法，科研人員賦予了硅藻機器人自主閉環(huán)運動能力。在外部磁場的精準控制下，這些微納米級別的機器人能夠穿越組織狹窄縫隙，沿預設軌跡靶向“精準”運動至膠質瘤病灶區(qū)域。

不同于傳統(tǒng)機器人需要額外修飾復雜的化學藥物，該技術直接保留并利用了硅藻細胞內的內源性葉綠素作為光敏劑。當機器人抵達病灶后，通過激光激活葉綠素產生光動力效應，實現對癌細胞的精準殺傷。

動物實驗結果顯示，激光激活后的硅藻機器人對原代膠質瘤細胞殺傷效果顯著，膠質瘤細胞存活率降至19.5%，且未產生明顯的全身毒性，生物相容性良好。由于無需外源載藥，該技術有效規(guī)避了藥物泄漏風險，極大地降低了對正常組織和細胞的損傷。

焦念東表示，未來該成果有望與術中導航、體內遠距離遞送等技術結合，進一步提升靶向性與療效，為腦膠質母細胞瘤的臨床治療提供全新的自動化解決方案。