新纳米机器人来了！这次它们将被植入人类眼球中，成为药物搬运工

新智元报道

来源：Science

作者：Frankie Schembri 编辑：木青

【新智元导读】研究学者计划利用纳米级3D打印来制作微型螺旋状机器人，并将它们送到人的眼睛里，以帮助眼科疾病患者接受更精准的治疗，这些“小蝌蚪”可以“游过”人类眼球直达视网膜。

科学家打算将一群微型机器人放入人类眼睛里！想象一下画面，是不是觉得略感不适，感觉有沙子进了眼睛想揉一揉？

别害怕，科学家告诉我们，这些微小的、可控制的运载工具可能是眼科医疗的未来，而且即使进入你的眼睛，你也感觉不到它们的存在。

研究人员开发了一种微型的螺旋状的机器人，有朝一日可以在眼科疾病治疗中用于成千上万的靶向药物输送。

视频展示小型机器人如何“游过”眼球运送药物

帮助治疗青光眼等眼科疾病的微型机器人诞生

11月初，研究人员在《Science Advances》杂志上发表了一篇研究报告《一群光滑的微型螺旋机器人穿过眼睛的玻璃体》（A swarm of slippery micropropellers penetrates the vitreous body of the eye)，着重讲述了利用微型机器人在玻璃体内递送治疗剂这一方法有望使眼科疾病治疗从中获益。这篇报告由11名来自不同国家的学者合作完成，其中一名华人学者来自哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室。

当前眼科疾病的治疗，如青光眼或糖尿病性黄斑水肿是通过直接注射或滴眼液递送。这些方法虽然有效但不精确，通常会使整个眼睛都在接受用药。

因此，科学家们使用纳米级3D打印来制作螺旋形机器人，这些机器人足够小，可以通过称为玻璃体的透明胶状物，这种透明胶装物是眼球的主要构成体。研究人员在机器人中添加了光滑的涂层和磁性材料，因此他们可以使用磁场将微型机器人推进眼睛。

这样光滑的螺旋状机器人是怎样制成的呢？

如上图中的A部分所示，螺旋微结构是通过掠射角沉积使用物理蒸汽阴影生长来制造的。螺旋部分有二氧化硅体作为结构元素，镍（或铁）作为磁性部分。螺旋表面涂层的制成通过全氟硅烷的气相沉积和随后与光滑的全氟化碳液体层的融合而成。在图片的B部分中，黄色箭头表示螺旋桨的长度（l）和螺旋桨头部的直径（d部分，直径为500 nm），白色区域是螺旋桨的镍部分。

带有磁力的螺旋状机器人可以“游过”眼球到达视网膜

下图为光滑的微螺旋桨机器人进行靶向递送程序的示意图。

一共分为三个步骤：

（1）将微螺旋机器人注射到眼睛的玻璃体中；

（2）磁性驱动的机器人在玻璃体中朝视网膜进行远程推进。

（3）通过OCT观察微型机器人们是否已经靠近视网膜表面的目标区域。

然后科学家从屠宰场收集猪眼，向每只眼睛注射含有约10000个机器人的溶液，将它们放置在磁场中，把机器人推向眼睛后部的视网膜。在这份报告中，成像显示这些微型螺旋状机器人在不到30分钟内成功到达视网膜，比相似大小的颗粒通过眼睛的速度快10倍。

但该技术距离应用于临床还有很长的路要走。首先，研究人员需要在实验于人类患者前，先在活体动物眼中测试螺旋机器人。然后，他们需要为机器人提供一种更新的、更安全的、更易溶解的材料，这些机器人目前用镍制成。他们说，一旦发生应用于临床，所有的目光都集中在机器人是否会在人体中良好地运作。

论文下载：

http://advances.sciencemag.org/content/4/11/eaat4388