香港城市大學(xué)（城大）的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出全球首創(chuàng)以磁力控制的3D打印微型機(jī)械人，能於生物體內(nèi)精確地運(yùn)載細(xì)胞到指定位置。

這項(xiàng)發(fā)明將為細(xì)胞層面的治療、再生醫(yī)學(xué)、更精準(zhǔn)的疾病治療包括癌癥等，帶來(lái)革命性改變。研究結(jié)果刊於最新一期《科學(xué)?機(jī)械人學(xué)》。

領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的城大生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系系主任孫東教授表示：「以機(jī)械人進(jìn)行細(xì)胞層面的手術(shù)是一門新興醫(yī)學(xué)，研究在這方面跨進(jìn)一大步。」

微型機(jī)械人可運(yùn)送幹細(xì)胞到受損組織或腫瘤，進(jìn)行修補(bǔ)或治療，在入侵性手術(shù)以外提供更多選項(xiàng)，亦有助解決藥物引起的副作用及抗藥性問(wèn)題。

論文第一撰寫人、城大生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系博士畢業(yè)生李俊漾說(shuō)：「今次是全球首宗微型機(jī)械人在生物體內(nèi)傳送細(xì)胞的例子。」

微型機(jī)械人直徑少於100微米，與一根頭髮的直徑相若。為找出最合適的設(shè)計(jì)，研究人員利用電腦模擬程式，評(píng)估不同形狀機(jī)械人的效率，發(fā)現(xiàn)球形孔狀、表面帶刺的結(jié)構(gòu)能大大提高負(fù)載細(xì)胞的能力，並適合在血管及其他體液內(nèi)遊走。

研究人員利用3D鐳射光刻技術(shù)打印出微型機(jī)械人，再鍍上鎳以產(chǎn)生磁力、及鈦以加強(qiáng)生物相容性。 

城大團(tuán)隊(duì)更自行製作一個(gè)外部電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以磁力控制微型機(jī)械人到達(dá)體內(nèi)指定位置。

研究人員先後在兩種動(dòng)物身上進(jìn)行測(cè)試，先把載有結(jié)締組織細(xì)胞和幹細(xì)胞的微型機(jī)械人注射到透明的斑馬魚胚胎，並成功以磁力將機(jī)械人引導(dǎo)到特定位置。

然後，研究人員把載有螢光癌細(xì)胞的微型機(jī)械人注射到老鼠體內(nèi)，機(jī)械人成功在目的地釋放螢光細(xì)胞，細(xì)胞穿過(guò)血管到達(dá)附近組織。實(shí)驗(yàn)採(cǎi)用癌細(xì)胞生長(zhǎng)成腫瘤，以方便監(jiān)察癌細(xì)胞釋放的位置。

團(tuán)隊(duì)現(xiàn)正進(jìn)行臨床前研究，以微型機(jī)械人運(yùn)送幹細(xì)胞到動(dòng)物體內(nèi)醫(yī)治肝癌，預(yù)計(jì)兩至三年內(nèi)可在人類身上進(jìn)行臨床測(cè)試。

孫教授指出：「全賴科研人員的堅(jiān)毅與努力不懈，研究才得以成功。這亦是城大跨學(xué)科協(xié)作的最佳例子。」

團(tuán)隊(duì)花了十年克服不同範(fàn)疇的挑戰(zhàn)，包括生物醫(yī)學(xué)、納米科技、機(jī)械人學(xué)等。 

研究由生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)，團(tuán)隊(duì)包括孫教授；共同第一撰寫人李俊漾博士及李霄劍博士；博士生羅濤先生及李東方先生、王然博士、劉遲遲博士、陳書勛博士（以上均為城大博士畢業(yè)生）；聯(lián)同動(dòng)物醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)院副院長(zhǎng)（學(xué)習(xí)及教學(xué)）鄭淑嫻教授；及生物醫(yī)學(xué)系副教授岳劍波博士。

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