星岛日报

中大研发微型机械人 深入消化小管道治病

2021-04-09 00:00
  (星岛日报报道)现时内窥镜检查常用于诊断不同的消化道疾病,但无法进入狭小和曲折的管道,覆盖范围受限,难以及早发现病变。中文大学跨学科研究团队,近日成功研发一款以干细胞为基础的「微型机械人」,可在人体快速传输,并深入以往内镜不可到达的部位,包括胆管、胰管等,进行体内检查及微创治疗。新技术预料可于三至五年后进入临牀实验阶段。

  这款由中大医学院及机械与自动化工程学系共同研发的微型机械人,全称为「生物合成软体微型机械人」,主要由大量干细胞及微量磁性粒子组成,分别占百分之九十八及百分之二,而一个微型机械人可最多包含二十万个干细胞。研究团队表示,由于使用的干细胞源自于宿主,有助减低免疫系统的排斥反应。

  「生物合成软体微型机械人」的直径大约为一百至五百微米,厚度与头发丝相若,柔较度亦类近人体的大脑组织。中大医学院周毓浩创新医学技术中心主任赵伟仁表示,机械人在磁场驱动下,不但可快速反应及确定目标,更可在传送过程中变型,通过体内复杂且狭窄的管道。他续指,微型机械人已完成体外实验,预计在一、两年后可开展动物实验,团队或会先在科学园利用猪只做测试。他期望,新技术可于三至五年后进入临牀实验阶段。

  传统内窥镜的直径接近一厘米,无法穿进胆管、胰管等微小的管道,导致部分疾病未能及时发现。赵伟仁期望,微型机械人可协助发现癌症;并携带大量且有效的干细胞作标靶治疗,协助治疗在胆总管结石或肝内胆管结石、炎症性肠病及良性胆管疾病等消化道疾病。

  此外,研发团队亦开发了一个临牀成像工具的机械人平台「双模成像内镜辅助磁驱动系统」,以助微型机械人进入人体内深处的狭窄空间。第一阶段,通过内为微型机械人建立「快速通道」,让其避免人体内复杂的流体环境,例如黏液,并快速穿过各种器官或组织的生物屏障;第二阶段,利用磁场驱动,将机械人精准地运送到目标位置,例如胆管入口;第三阶段,则通过超声波成像,在内镜不可到达的区域,例如胆管深处,追踪和监察微型机械人。

  中大机械与自动化工程学系副教授张立补充,微型机械人可在八分钟内递送至约一米距离,可以更加精准、快速和长距离的传输到狭窄的管道,可填补内窥镜的不足。

  

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