中大利用天然螺旋藻,研發全球首個可在活體內自然分解的生物合成微型機械人,其分解成分對人體無害,同時會攻擊體內癌細胞。微型機械人未來更可診斷人體疾病如癌症,亦可於體內輸送藥物作定位治療,直達患病根源,未來有望成為醫學治療新趨勢。
中大機械與自動化工程學系副教授張立指,這款生物合成微型機械人採用天然螺旋藻,並以人工合成生物相容的「鐵磁性納米顆粒」作螺旋藻的鐵磁性外層,可於磁場驅動下,令螺旋藻在血液、胃液、尿液中定向移動至指定部分進行診斷和治療。
定位診斷治療 可自然分解
他說,螺旋藻自發熒光的特性會受體內酸鹼值影響,例如腫瘤會發出偏酸性物質,在熒光顯微鏡下螺旋藻於腫瘤附近會變暗,藉此作為診斷方法,未來亦可利用螺旋藻負載藥物,以體內輸送藥物方式,令藥效更直接。研究另一方向,螺旋藻或可用作疏通體內堵塞的血管。
張又指,螺旋藻被廣泛用於膳食補充劑,對生物安全性高,可在體內自然分解。研發過程中更偶然發現,其分解成分對子宮頸癌、肝癌和皮膚癌等癌細胞具強效殺傷力,但不會損傷正常細胞。
由於螺旋藻生物合成微型機械人的體積比頭髮絲更細小,可在狹小空間移動,包括人體內的醫學治療用途,研究員曾將數萬個螺旋藻注射在老鼠體內,成功為螺旋藻精確定位及操控。
張立說,目前生物醫學界主要用人工合成的生物機械人,此研究是行內的先驅,但將有關技術應用於人體的路途仍很漫長。研究結果已刊於美國科學促進會(AAAS)的期刊《科學•機械人學》(Science Robotics)。
記者:葉漢亮
編輯:林子豐
美術:陳超雄
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2017-11-29
微型機械人-體內送藥殺癌