2013年10月3日 星期四

採用無毒材料 微米醫療機器人新突破


 【記者楊宗桓綜合報導】香港中文大學(The Chinese University of Hong Kong)機械與自動化工程學教授張立與合作團隊近期研發出一款以磁場控制的微型醫療機器人,它可攜藥物至敏感患部,並有望用於多種疾病的靶向治療,如癌症、腦梗中風、眼部疾病等。研究結果將刊登於最新一期的國際知名學術期刊《先進材料》(Advanced Materials)的封面。


 微型機器人不同於傳統機器人,張立說「當你把一機器縮小到只有細菌這麼大時,你是不可能在上面裝一個CPU的。」他表示,微型機器人只能由材料基本的物理、化學、生物性質與形貌設計來運作。張立與韓國大邱慶北科學技術院及瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員,以光敏性樹脂(photosenstive resin) 建構一個三維的多孔支架並以鎳和鈦作外層薄膜,成功打造這款奈米醫療機器人。

 張立說「藉由吞入或由血管注射進機器人,並通過無線磁場遙控的方式,讓它到達患部消滅癌細胞或是去除血塊。」運用磁場操控,可方便掌控與定位,因為磁場可穿透人體,而且對活體細胞和生物組織無害。

 材料毒性亦是重大課題,張立說:FDA(美國食品暨藥物管理局)認證的材料對人體毒性小,但是大多數微奈米加工處理的材料不是FDA認證的,而且奈米材料的長期毒性需要進一步的研究。」他表示,鎳就是對人體有害的金屬,未來應用在人體上會考慮更換材質。

 至於未來微型醫療機器人執行完任務後如何處理張立表示目前尚未有定論。他分析可能的面向有三種,一在體內自行分解且對身體無害,二不取出但對身體無害,三不取出對身體有一定害處,但遠比機器人所解決的問題來的小。

 微型機器人是新興的多學科交叉,涉及奈米技術、機器人學、材料技術、生物技術、微流體技術等,因此需要不同背景的科學家和工程人員來協同解決,未來的改良方向為人體內機器人的能量供給、人體內定位、材料毒性等,期望能減少外科手術帶來的傷害,但張立也坦言「未來十年內實際應用於人體機會不大。」

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