【#可注射纳米机器人能治愈脊柱损伤#】干细胞与纳米机器人融合,为无数脊髓损伤患者带来了恢复功能的新曙光。#医学前沿# #神经前体细胞# #纳米机器人#
脊髓损伤至今仍是医学领域最棘手的难题之一。疤痕组织常常阻碍神经纤维的再生,而神经细胞本身通常无法自行修复。如今,一项前沿研究带来了新的希望:一支由干细胞与纳米机器人融合而成的“微型医疗队”,它们能有效帮助神经细胞再生。📑这项开创性研究的成果刚刚发表在《自然-材料》上:http://t.cn/AXXJJrWU
为了打造这套新型工具,瑞士苏黎世联邦理工学院多尺度机器人实验室和中国沈阳药科大学、杭州丹紫大学电子信息与工程学院的联合团队共同研发了一种微型机器,用于脊髓治疗的专用干细胞——神经前体细胞——与定制设计的双层纳米粒子结合。这些纳米粒子的独特之处在于:一层能响应磁场,另一层则能将磁信号转化为电信号。
“我们制造了一个中心‘储存池’来承载这些细胞。然后注入纳米粒子,等待两者结合。”该研究的合著者、苏黎世联邦理工学院机器人学家 Salvador Pané 解释道。每个纳米机器人的宽度约为 6 微米,比一个红细胞还要小。
但要完成一次治疗,所需的数量是巨大的。在动物试验中,需要数以百万计的纳米机器人协同工作。即使需要如此庞大的数量,初步的实验结果也非常鼓舞人心。在脊髓被切断的小鼠实验中,受纳米机器人刺激的神经细胞在 28 天内便开始在损伤部位重新连接。到试验结束时,小鼠在运动、步态、协调性和探索行为方面都表现出了显著的改善。
当然,在这项技术应用于临床之前,还需要进行大量研究。研究团队下一步需要确定最有效的磁场强度及治疗持续时间。与此同时,这项技术的整体设计理念也有望应用于治疗其他器官和伤口的再生问题。“我们利用‘芯片实验室’系统可重复、规模化地生产这些微型机器人,这表明该平台的应用潜力远不止于基础研究。”Salvador Pané 补充道。
