最近,抗癌大军迎来了一股新生力量,“科学”机器人《科学》杂志发表了一项新的研究成果,研究人员利用磁场来遥控磁性微型机器人。机器人宰仁体内做你的作业。
一个人做任务不一样。
在过去的10年里,磁性技术不仅被工业领域得到了广泛的应用,在医学领域赢得了一席之地——利用磁力遥控人。体内医疗设备。例如,简单的血管内手术可以通过在磁辅助下远程控制导管系统来进行;或者用磁力引导考生。体内设计了一种胶囊相机,在胶囊中植入永久磁铁,在患者体外设置磁场,利用磁场产生的吸引力将胶囊相机引导至待检部位。此外,也有利用磁场同时控制多组小磁铁的研究。可以说,如果你能“指挥”这样一个微机器人组成的团队可以在帮助治疗癌症等重大疾病方面发挥巨大作用。
但是,领导这样一支特殊的队伍并不容易,需要很强的策划能力,懂得“调兵遣将”。但是,用磁力来指挥队伍是一个很大的挑战。众所周知,磁场可以影响范围内的所有物体。如果这些对象具有相同的属性,就只能异口同声地回应,很难分别发号施令。
为了解决单独指挥“玩家”的问题,这些微缩机器人德国汉堡飞利浦研究所的研究人员开发出一种新方法,能够以不同的速度向不同的方向移动,并能以相同的螺旋移动。机器人控制团队中的任何成员,使其能够单独执行特殊任务。“我们的技术可以制造微型机器人宰仁体内部门实现复杂的操作。”这项研究的第一作者、物理学家尤尔根拉姆说。
通过磁场操纵类似于抓娃娃。
首先,拉姆的团队制作了许多相同的螺旋。机器人然后,使用一个强而均匀的磁场,这些螺旋将机器人拿着它。在这个强大的磁场中有一个洞,微型机器人是比较“自由”的。利用这个自由点,在大磁场上叠加一个相对弱而平缓的旋转磁场,就可以控制自由点内的螺旋。机器人轮换不会影响其他“队友”。此外,研究人员可以通过调节大磁场来改变自由点的位置,与“抓娃娃”功能相同,可以自由选择单个。机器人。
在实验中,研究人员成功制作了几个螺旋。机器人同时沿不同方向精确旋转。研究小组指出,理论上,他们可以同时操纵数百个微型机器人。机器人。“有人想到用螺旋传动的原理,所以微型。机器人宰仁体内你不必依赖电池或马达来执行某些操作。”拉姆说。
小型的机器人 非常有用
在掌握了这种“排兵布阵”的先进技术后,研究人员想出了一系列能让这个团队大展拳脚的“工作场所”。
一种是给可注射的微型小丸配备微型螺钉。机器人。医生可以利用磁场远程控制螺丝。机器人,“命令”它的旋转打开药丸,释放药物。这样,医生可以确保那些含有放射性成分。药物只“盯着”肿瘤,在不影响周围健康组织的情况下将其破坏,从而减少副作用。此外,一旦药物释放所需的治疗剂量的辐射,医生可以通过磁性遥控关闭药丸。这种药丸由金属材料制成,以防止放射性物质泄漏。
另一种用于整形手术和其他涉及植入物的情况,医用植入物会随着时间而变化。例如,随着患者康复,医生可以利用磁力改变植入物的形状,以更好地适应患者的体型。
根据Ram的设想,在未来,研究人员将能够开发出更紧凑的磁场设备,用于控制微。机器人。同时,x光机或超声波扫描仪和其他成像技术被用来精确定位这些微型。机器人“工作场所”。
抗癌“三十六计”
增加防御——让免疫系统自己去做
除了科学家们煞费苦心为我们找到的各种“帮手”,我们人类自己能做出努力吗?要知道,我们自身的免疫系统是一个非常强大而复杂的存在,它可以识别入侵者几乎无限种的“面孔”,并将其消灭。在了解了癌症和免疫系统之间的相互作用后,研究小组正在试图开发一种新的疗法来调动身体的自然防御潜力,这种疗法被称为免疫疗法。
强联盟-抗体抗原杀死癌细胞
当我们的身体被病毒或细菌等外来细胞感染时,免疫系统会立即做出反应。产生的抗体将与外来细胞表面的蛋白抗原结合。有时,这个过程足以中和外来细胞,在其他情况下,抗体和抗原结合起来,将细胞“标记”为T淋巴细胞的目标。免疫疗法可以“训练”免疫系统产生能够与癌细胞抗原结合的抗体,从而阻止这些抗原蛋白的生长促进,或者将癌细胞标记为免疫细胞破坏的目标。
外援利用简介药物刺激免疫系统
一种有前途的免疫疗法是合成单克隆抗体。这些药物癌细胞抗原可以被“缠绕”并被标记为死亡。
虽然抗体介导的治疗有一定的前景,但这种药物不是上策,10多万美元的天价是大多数癌症患者和家庭无法承受的治疗方案。
自力更生——用疫苗对抗癌细胞
俄亥俄州立大学综合癌症中心亚瑟·詹姆斯肿瘤医院理查德·j·索洛夫研究所和世界各地的其他机构。机构中国的研究人员正在研究一种单针疫苗,它可以触发同样的机制。蛋白质是精心设计和合成的,通过接种疫苗或免疫接种输入。体内可以训练免疫系统识别癌细胞的抗原。与抗体介导的治疗相比,这种方法“成本低廉”,一次有效的疫苗接种可以使患者获得数年的“战斗力”,并且费用远低于1000美元。
以毒攻毒——释放病毒攻击军队
除了上述方法,研究人员意识到可以训练病毒来对抗癌症,这种方法有双重好处。这些溶瘤病毒可以直接攻击癌细胞,并在病变细胞中大量复制,导致病变细胞爆裂。溶瘤病毒和疫苗接种一样,可以建立一个长期稳固的防御系统,在几个月甚至几年内训练免疫系统攻击癌细胞。