微型机器人将药物输送到中枢神经系统

你会让一个小小的疯子在你的神经系统里游走，用毒品来治疗你吗?你可能倾向于说不，但在未来，“海藻酸盐胶囊中的磁性排列纳米棒”(MANiACs)可能是先进武库的一部分药物输送技术在医生手中。最近的一项研究首次探讨了这种微型机器人如何在神经组织中充当药物输送载体。研究发现，当使用磁场控制时，微小的翻滚柔软的机器人能逆着流体移动，能爬坡，能绕着神经组织(如脊髓)移动，能在精确的位置沉积物质。

中枢神经系统疾病很难治疗。“例如，通过口服或静脉注射药物来治疗癌症或神经系统疾病温伯格医学物理公司的拉马尔·梅尔解释道。温伯格医学物理公司是一家总部位于美国的医疗设备公司，也是这项研究的工业合作伙伴。“由于脱靶剂量的降低，靶向给药可能会提高疗效，减少副作用。”

用微型机器人给药

实现靶向给药的一种方法是使用微型机器人将药物输送到特定的位置。虽然这项技术还处于起步阶段，但研究人员已经开发出了各种类型的微型飞行器或millirobots这可能会实现这个表面上遥不可及的目标。然而，主要的问题在于控制它们在体内组织中的活动，很少有研究人员把它们弄翻机器人通过观察它们如何在真正的组织中移动来克服这个挑战。

磁场是一种特别有前途的控制体内事物的方法，因为它们不受组织的影响，而且往往非常安全。这就是MANiACs背后的力量，MANiACs是一种微小的旋转机器人，内含磁性纳米棒，包裹在一个柔软的球形外壳中。这些特性应该允许它们在外部磁场的作用下安全地在体内翻滚，目的是将它们吸引到一个目标部位进行药物传递。

目前这项研究背后的研究团队想要测试MANiAC软机器人在身体可能经历的条件下。这包括波动和曲折的神经系统结构，其中包括流动的脑脊液和陡峭的斜坡。

研究人员测试了maniac的攀爬陡度增加的斜坡和对抗流动液体的能力。他们还获得了老鼠的大脑和脊髓，以测试机器人沿着组织移动和在其表面沉积染料的能力，作为药物的替代品。

良好的登山者

在磁场刺激下，MANiACs成功地攀爬了45度的陡坡，并逆流而上，这与他们在神经系统中遇到的情况类似。研究人员能够在啮齿类动物神经组织的表面上控制装载染料的maniac，并成功地将染料沉积在特定的位置。他们甚至在几个地方重新给药以增加给药量。

普渡大学的David Cappelleri教授是这项研究的另一名研究人员，他说:“在最初的治疗中，返回并重新给药剂量不足的区域的能力是显著的。”“这些结果是非常初步的，实验性很强，但我们认为，我们已经证明了强有力的证据，小型、柔软的胶囊微型机器人有潜力在神经疾病的局部控制中发挥作用。”

这项研究发表在机器人和人工智能的前沿．