硅藻微米机器人精准“狙击”脑胶质瘤

脑胶质母细胞瘤的精准治疗有望迎来新利器。记者15日从中国科学院沈阳自动化研究所获悉，该所机器人学研究室科研团队联合中国医科大学附属盛京医院，成功研发出一种面向脑胶质瘤治疗的硅藻微米机器人。相关研究成果在线发表于国际学术期刊《生物设计与制造》。

脑胶质瘤因病灶区域复杂、药物递送难度大，一直是医学界公认的难题。团队此次开创性地利用自然界中的单细胞生物——硅藻作为机器人的结构母体。硅藻壳拥有天然的多孔二氧化硅结构，且坚硬透明，成为药物装载与靶向递送的天然容器。

“这种微米机器人无需外源性载药，可以在一定程度上规避靶向递送中的药物泄漏风险，减少对正常组织和细胞的损伤。”中国科学院沈阳自动化研究所研究员焦念东介绍。通过人工智能算法，科研人员赋予了硅藻机器人自主闭环运动能力。在外部磁场的精准控制下，这些微米级别的机器人能够穿越组织狭窄缝隙，沿预设轨迹靶向精准运动至胶质瘤病灶区域。

不同于传统机器人需要额外修饰复杂的化学药物，该技术直接保留并利用了硅藻细胞内的内源性叶绿素作为光敏剂。机器人抵达病灶后，通过激光激活叶绿素产生光动力效应，实现对癌细胞的精准杀伤。

动物实验结果显示，激光激活后的硅藻机器人对原代胶质瘤细胞杀伤效果显著，胶质瘤细胞存活率降至19.5%，且未产生明显的全身毒性，生物相容性良好。

焦念东表示，未来该成果有望与术中导航、体内远距离递送等技术结合，进一步提升靶向性与疗效，为脑胶质母细胞瘤的临床治疗提供全新的自动化解决方案。