曼彻斯特大学的研究人员正在开发微型软体机器人，旨在将抗癌药物直接精准递送至肠道肿瘤部位。
该项目获得英国研究与创新署近100万英镑的资助，专注于提升结直肠癌治疗的精确度。当前的药物递送方法往往难以准确靶向肿瘤，导致健康组织产生副作用。新方法旨在仅在需要的部位释放药物，从而提高疗效并减少对身体其他部位的损害。
这些机器人设计为可在恶性组织内锚定自身，并以受控方式释放治疗载荷。研究人员认为，这能提升肿瘤部位的药物浓度并减少脱靶毒性。
项目同时致力于解决医学领域的长期挑战：如何在消化道等复杂环境中实现高精度导航。
模拟蜗牛运动方式
团队从蜗牛和蛞蝓的运动机制中汲取灵感——它们通过缓慢可控的波浪式运动和黏附性黏液实现移动。这种天然机制使它们能在崎岖湿滑的表面行进。
通过复制这种运动方式，研究人员旨在构建能在人体内部精准移动的机器人。设计聚焦于基于黏液的节律性推进系统，使机器人得以穿越消化系统。
“这项研究将生物学、材料科学与机器人技术相结合，有望真正变革未来的癌症疗法，”纳巴维博士表示。
机器人将采用可分子级精确调控的肽基生物纳米材料制造。这些材料设计为可响应磁场等外部触发信号，使医生能远程引导和控制机器人。
研究团队还将生成高分辨率数据集，记录蜗牛运动细节，包括肌肉驱动的波形模式及其与黏液的相互作用。这些测量数据将用于构建机器学习模型，以复制并优化机器人的运动行为。
设计可控软体系统
该项目还将生成关于蜗牛运动的详细数据集，包括其与黏液的相互作用及表面力学特性。这些洞见将帮助研究人员开发仿真模型和机器学习系统，以优化机器人行为。
一个数字孪生框架正在开发中，用于在实际测试前模拟机器人与人体组织的交互。这种方法可缩短开发周期并提高设计精度。
除癌症治疗外，该技术还可应用于其他领域。潜在用途包括胶囊内窥镜的替代方案、受限空间的工业检测以及环境监测。
研究人员表示，长期目标是创造一类新型软体机器人，使其能在复杂敏感环境中安全运行。当前重点仍是提升医疗应用中的精确度、控制力和适应性。
该项目反映了将生物学与工程学结合以解决现实医疗挑战的广泛趋势。
【全文结束】
