納米機械人治中風 降出血風險
溶血酶激活劑﹙tPA﹚常用於溶解急性缺血性中風患者的血栓,但若使用高劑量tPA時未能定點輸送至血栓,反而讓藥物流散至其他部位,會降低溶栓成效,還會造成顱內以至全身出血的風險。香港中文大學團隊開發了磁控溶血酶激活劑納米機械人﹙tPA-nbots﹚,溶栓速度較傳統治療快5至20倍,能有效疏通更幼細更遠離主幹的末梢血管,有望減低治療副作用;團隊亦成功利用激光散斑對比影像掃描(LSCI)實時追蹤、輸送納米機械人及監察血流通狀況,為干預治療提供新方法。
中大醫學院內科及藥物治療學系利國偉腦神經學教授及腦神經科主任梁慧康表示,中風患者每分鐘約有190萬個腦細胞死亡,現時用導管雖可進入腦動脈主幹清除血栓,卻難以進入遠離腦動脈主幹和更幼細的末梢血管。
中大的工程學院機械與自動化工程學系、醫學院影像及介入放射學系和內科及藥物治療學系,遂聯手組跨學科研究團隊共同開發出tPA-nbots。中大機械與自動化工程學系教授張立指,tPA-nbots只有約300納米,可在末梢血管中導航至血栓位置輸送tPA,精準局部施藥,降低出血風險;即使減少劑量,溶栓速度亦較傳統治療快5至20倍。
只要將載有tPA-nbot群的導管置入接近血栓位置,遙控納米機械人到達只有亞毫米大小的血管,瞄準血塊啟動溶栓過程;血塊溶解後,tPA-nbot群將被導航回到導管,即可一併離開人體。此舉可彌補單用導管的不足,但臨床應用前仍有不少技術問題要解決。
研究人員又透過LSCI成功觀察並追蹤納米機械人在血管模型、胎盤和小動物於靜止或快速流動血液環境中的活動,影像有助調校納米機械人的劑量、磁場應用的距離、強度和角度,為日後臨床應用發展奠下基礎。研究已發表於學術期刊《Science Advances》和《Science Robotics》。