中国团队首创: 纳米机器人清除血栓,无痛安全

未来,中风心梗等夺命疾病的结局将被改写
(美南新闻韦霓特稿)血栓(血液在血管内形成的固体块)是导致中风、心肌梗塞、肺栓塞等疾病的元兇之一。根据世界卫生组织数据,全球每年约有三分之一的死亡与心脑血管疾病相关,而血栓正是其中关键的病理环节。一旦血管被堵塞,器官将在短时间内缺血坏死,因此临床上常以「分秒必争」形容救治的紧迫性。
传统的溶栓治疗虽然有效,但往往需要大剂量药物,并伴随出血等副作用;介入手术虽可直接取出血栓,但属於有创操作,对患者的身体负担不小。因此,一种既能快速清除血栓、又无需开刀、且副作用低的新技术,成為全球医学界追求的目标。
中国团队首创:可注射磁控纳米机器人
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室的官建国教授团队,成功研发出一种磁驱溶栓纳米机器人,并将成果发表在国际权威期刊《Science Advances》。这是全球首次在动物体内安全、靶向地实现无创清除血栓,為临床治疗提供了全新思路。
这种纳米机器人核心由超顺磁性纳米粒子构成,表面覆盖类肝素-PSS刷,不仅能防止粒子间黏附,还具备自抗凝能力与极低的溶血率(低於5%)。它们的直径仅几十至几百奈米,相当於人类头髮直径的千分之一,可轻鬆在血液中穿梭,几乎不会引起人体不适。
运作原理:磁场引导、协同溶栓
静脉注射进入体内
纳米机器人以单颗粒形式在血液中循环,不影响正常血流。
磁场定位与聚集
医生在血栓上游放置梯度磁场,将粒子吸引并集中在目标区域。
交变磁场啟动「集群模式」
在外部交变磁场作用下,粒子迅速组装成棒状的「机器人集群」,具备更强的机械搅动能力。
多重机制溶栓
集群不仅能物理性地破坏血栓结构,还可载送溶栓药物(如t-PA),大幅提升药效。
自动解散与代谢
当磁场移除,集群会自行解体成单颗粒,最终被免疫系统清除,不会在体内残留或引发炎症。
动物实验结果:快速、安全、无创
在大鼠股静脉血栓模型中,研究团队仅用4小时便完全疏通堵塞血管,且在整个过程中,动物没有出现器官损伤或免疫异常。另一项由哈尔滨医科大学与哈尔滨工业大学合作的研究,更在6分鐘内清除约4毫米的血栓,显示出极高效率。
与传统方法相比,这项技术有三大优势:
精準靶向:将药物集中作用於血栓处,减少全身暴露。
低副作用:显着降低出血风险与药物副作用。
微创舒适:无需开刀或插管,仅需注射即可完成。
对普通人的健康意义
如果技术成功进入临床,对多种血栓相关疾病的治疗将產生深远影响:
中风救治:大幅缩短黄金抢救时间,提高患者存活率与康復机会。
心肌梗塞:快速打通冠状动脉,减少心肌坏死。
深静脉血栓与肺栓塞:在早期介入时,可能避免致命併发症。
术后与长期卧床患者:作為预防性治疗,降低血栓形成风险。
挑战与未来展望
目前,磁驱纳米机器人仍处於动物实验阶段,距离人体临床应用尚需5至10年。未来挑战包括:
确保长期安全性与人体代谢路径的明确性。
设计可在更复杂血流环境中稳定运行的集群。
研发便携、低成本的临床磁场设备。
官建国教授表示,这项技术不仅可用於溶栓,未来还可结合肿瘤靶向治疗、局部药物释放等多种医疗应用,开啟「体内纳米机器人医疗时代」。
或将改写中风与心梗治疗格局
从显微镜下的材料科学,到血管内精準作战的纳米机器人,中国科研团队正把科幻变成现实。当这项技术走进医院急诊室时,也许中风、心梗等夺命疾病的结局将被彻底改写——不再是与死神赛跑,而是交由体内的微型「救援队」完成快速、安全、无痛的任务。
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