由哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)者與德國科學(xué)家共同研制開發(fā)的螺旋槳狀納米機(jī)器人，首次實現(xiàn)在眼睛玻璃體中可控、高效的集群運(yùn)動。該研究以《穿梭眼內(nèi)玻璃體的群體潤滑微型推進(jìn)器》為題的論文，近期在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
常規(guī)的眼內(nèi)藥物遞送主要依靠滴藥或血液運(yùn)輸完成，而藥物受到多重生物屏障的阻礙，難以到達(dá)眼球后部，如視網(wǎng)膜黃斑區(qū)域。近年來，科學(xué)家一直致力于設(shè)計可在眼睛玻璃體中“游動”的納米機(jī)器人，試圖依靠納米機(jī)器人突破生物屏障完成藥物運(yùn)輸。然而，玻璃體中生物分子具有粘附性，嚴(yán)重阻礙納米機(jī)器人“自如穿梭”。如何擺脫生物分子的“圍追堵截”，成為長期制約眼科醫(yī)學(xué)納米機(jī)器人應(yīng)用的瓶頸。
自然界中豬籠草表面具有納米厚度的液體潤滑層。受豬籠草液態(tài)潤滑界面的啟發(fā)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與交叉科學(xué)研究院微納米技術(shù)研究中心吳志光副教授等在與德國馬普智能系統(tǒng)所皮爾菲舍爾教授團(tuán)隊合作時，首次開發(fā)出一種表面涂覆納米液態(tài)潤滑層的螺旋形磁性納米機(jī)器人，其鉆頭寬度只有500納米，較人類頭發(fā)絲的直徑小200倍。這些表面擁有不粘涂層的螺旋形納米機(jī)器人，能在外源磁場引導(dǎo)下，有效地克服生物分子的粘滯性，穿透眼球玻璃體中凝膠狀物質(zhì)的緊密分子基質(zhì)，不受阻礙地到達(dá)眼內(nèi)玻璃體中的指定位點，且不損害眼睛周圍的敏感生物組織。
據(jù)了解，在此之前，納米載體的傳輸僅在模型系統(tǒng)或生物流體中得到證實，而在真實組織中尚沒有“夢想成真”。展望未來，專家認(rèn)為這種磁性螺旋形納米機(jī)器人有望裝載藥物，借助自主運(yùn)動的方式到達(dá)病灶部位和目標(biāo)區(qū)域，實現(xiàn)疾病微創(chuàng)精準(zhǔn)治療。