藉助超聲波和旋轉磁場 科學家讓靶向藥物在血管中逆流而上

盡管此前已有研究人員設想通過血液流動來定向輸送納米藥物顆粒,但瑞士蘇黎世聯邦理工學院的科學家們,卻提出了能夠「逆流而上」的新方案。據悉,這種新型納米粒子由氧化鐵與聚合物結合而成。在超聲波和旋轉磁場的加持下,寬度僅 3 微米的磁珠就可將藥物逆向輸送到體內的特定位置。

藉助超聲波和旋轉磁場 科學家讓靶向藥物在血管中逆流而上

(來自:ETH Zurich

在實驗室測試中,研究人員先將磁性微珠浸置於液體中,並使之流過內徑與血管相當的 150 ~ 300 μm 玻璃管。

接着通過磁場讓微珠匯聚成 15 ~ 40 μm 的團簇,再利用超聲波定向脈沖和旋轉磁場,使之向着管壁的另一側「逆流而上」。

藉助超聲波和旋轉磁場 科學家讓靶向藥物在血管中逆流而上

上方動圖顯示了成串的納米紅珠是如何通過管壁向上游動的,之所以將磁性微珠團簇聚集到管壁,則是因為液體與玻璃之間的摩擦會讓這里的電流變弱。

想必逆着河流向上劃船(比如獨木舟)的朋友,多少也聽說過類似的機巧,即貼近水流較緩的岸邊以提升效率。

藉助超聲波和旋轉磁場 科學家讓靶向藥物在血管中逆流而上

現在,ETH Zurich 的科學家們也觀察到了這項技術可在動物血管中發揮的實際效用。

除了靶向藥物的輸送,這些微珠還有望在顯微外科手術領域派上用場,比如用於疏通阻塞的血管。

藉助超聲波和旋轉磁場 科學家讓靶向藥物在血管中逆流而上

帶領這項研究的 Daniel Ahmed 教授表示:「藉助可穿透人體組織的磁場和超聲波,我們的方法非常適合於控制體內的磁性微珠移動」。

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然機器智能》(Nature Machine Intelligence)期刊上。

原標題為《Bioinspired acousto-magnetic microswarm robots with upstream motility》。

來源:cnBeta