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城大全球首创磁力3D微型机械人
发佈日期 : 2018-07-04

城大研究团队开发出全球首创以磁力控制的3D打印微

【本报港闻部报道】香港城市大学(城大)的研究团队开发出全球首创以磁力控制的3D打印微型机械人,能于生物体内精确地运载细胞到指定位置。这项发明将为细胞层面的治疗、再生医学、更精准的疾病治疗包括癌症等,带来革命性改变。


研究结果刊于最新一期《科学‧机械人学》。领导团队的城大生物医学工程学系系主任孙东昨日表示:「以机械人进行细胞层面的手术是一门新兴医学,研究在这方面跨进一大步。」微型机械人可运送幹细胞到受损组织或肿瘤,进行修补或治疗,在入侵性手术以外提供更多选项,亦有助解决药物引起的副作用及抗药性问题。论文第一撰写人、城大生物医学工程学系博士毕业生李俊漾说:「今次是全球首宗微型机械人在生物体内传送细胞的例子。」


微型机械人直径少于100微米,与一根头髮的直径相若。为找出最合适的设计,研究人员利用电脑模拟程式,评估不同形状机械人的效率,发现球形孔状、表面带刺的结构能大大提高负载细胞的能力,并适合在血管及其他体液内游走。


可在体内精确运载细胞


研究人员利用3D镭射光刻技术打印出微型机械人,再镀上镍以产生磁力、及钛以加强生物相容性。 城大团队更自行制作一个外部电磁驱动系统,以磁力控制微型机械人到达体内指定位置。研究人员先后在两种动物身上进行测试,先把载有结缔组织细胞和幹细胞的微型机械人注射到透明的斑马鱼胚胎,并成功以磁力将机械人引导到特定位置。


然后,研究人员把载有萤光癌细胞的微型机械人注射到老鼠体内,机械人成功在目的地释放萤光细胞,细胞穿过血管到达附近组织。实验採用癌细胞生长成肿瘤,以方便监察癌细胞释放的位置。团队现正进行临床前研究,以微型机械人运送幹细胞到动物体内医治肝癌,预计两至三年内可在人类身上进行临床测试。

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