研究學(xué)者計(jì)劃利用納米級(jí)3D打印來(lái)制作微型螺旋狀機(jī)器人，并將它們送到人的眼睛里，以幫助眼科疾病患者接受更精準(zhǔn)的治療，這些“小蝌蚪”可以“游過(guò)”人類(lèi)眼球直達(dá)視網(wǎng)膜。

科學(xué)家打算將一群微型機(jī)器人放入人類(lèi)眼睛里！想象一下畫(huà)面，是不是覺(jué)得略感不適，感覺(jué)有沙子進(jìn)了眼睛想揉一揉？

別害怕，科學(xué)家告訴我們，這些微小的、可控制的運(yùn)載工具可能是眼科醫(yī)療的未來(lái)，而且即使進(jìn)入你的眼睛，你也感覺(jué)不到它們的存在。

研究人員開(kāi)發(fā)了一種微型的螺旋狀的機(jī)器人，有朝一日可以在眼科疾病治療中用于成千上萬(wàn)的靶向藥物輸送。

幫助治療青光眼等眼科疾病的微型機(jī)器人誕生

11月初，研究人員在《Science Advances》雜志上發(fā)表了一篇研究報(bào)告《一群光滑的微型螺旋機(jī)器人穿過(guò)眼睛的玻璃體》（A swarm of slippery micropropellers penetrates the vitreous body of the eye)，著重講述了利用微型機(jī)器人在玻璃體內(nèi)遞送治療劑這一方法有望使眼科疾病治療從中獲益。這篇報(bào)告由11名來(lái)自不同國(guó)家的學(xué)者合作完成，其中一名華人學(xué)者來(lái)自哈爾濱工業(yè)大學(xué)微系統(tǒng)與微結(jié)構(gòu)制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

當(dāng)前眼科疾病的治療，如青光眼或糖尿病性黃斑水腫是通過(guò)直接注射或滴眼液遞送。這些方法雖然有效但不精確，通常會(huì)使整個(gè)眼睛都在接受用藥。

因此，科學(xué)家們使用納米級(jí)3D打印來(lái)制作螺旋形機(jī)器人，這些機(jī)器人足夠小，可以通過(guò)稱(chēng)為玻璃體的透明膠狀物，這種透明膠裝物是眼球的主要構(gòu)成體。研究人員在機(jī)器人中添加了光滑的涂層和磁性材料，因此他們可以使用磁場(chǎng)將微型機(jī)器人推進(jìn)眼睛。

這樣光滑的螺旋狀機(jī)器人是怎樣制成的呢？

如上圖中的A部分所示，螺旋微結(jié)構(gòu)是通過(guò)掠射角沉積使用物理蒸汽陰影生長(zhǎng)來(lái)制造的。螺旋部分有二氧化硅體作為結(jié)構(gòu)元素，鎳（或鐵）作為磁性部分。螺旋表面涂層的制成通過(guò)全氟硅烷的氣相沉積和隨后與光滑的全氟化碳液體層的融合而成。在圖片的B部分中，黃色箭頭表示螺旋槳的長(zhǎng)度（l）和螺旋槳頭部的直徑（d部分，直徑為500 nm），白色區(qū)域是螺旋槳的鎳部分。

帶有磁力的螺旋狀機(jī)器人可以“游過(guò)”眼球到達(dá)視網(wǎng)膜

下圖為光滑的微螺旋槳機(jī)器人進(jìn)行靶向遞送程序的示意圖。

一共分為三個(gè)步驟：

（1）將微螺旋機(jī)器人注射到眼睛的玻璃體中；

（2）磁性驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人在玻璃體中朝視網(wǎng)膜進(jìn)行遠(yuǎn)程推進(jìn)。

（3）通過(guò)OCT觀察微型機(jī)器人們是否已經(jīng)靠近視網(wǎng)膜表面的目標(biāo)區(qū)域。

然后科學(xué)家從屠宰場(chǎng)收集豬眼，向每只眼睛注射含有約10000個(gè)機(jī)器人的溶液，將它們放置在磁場(chǎng)中，把機(jī)器人推向眼睛后部的視網(wǎng)膜。在這份報(bào)告中，成像顯示這些微型螺旋狀機(jī)器人在不到30分鐘內(nèi)成功到達(dá)視網(wǎng)膜，比相似大小的顆粒通過(guò)眼睛的速度快10倍。

但該技術(shù)距離應(yīng)用于臨床還有很長(zhǎng)的路要走。首先，研究人員需要在實(shí)驗(yàn)于人類(lèi)患者前，先在活體動(dòng)物眼中測(cè)試螺旋機(jī)器人。然后，他們需要為機(jī)器人提供一種更新的、更安全的、更易溶解的材料，這些機(jī)器人目前用鎳制成。他們說(shuō)，一旦發(fā)生應(yīng)用于臨床，所有的目光都集中在機(jī)器人是否會(huì)在人體中良好地運(yùn)作。