中大跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了磁控溶血酶激活劑納米機(jī)械人治療缺血性中風(fēng)。 中大圖片
溶血酶激活劑﹙tPA﹚常用于溶解急性缺血性中風(fēng)患者的血栓,但若使用高劑量tPA時(shí)未能定點(diǎn)輸送至血栓,反而讓藥物流散至其他部位,會(huì)降低溶栓成效,還會(huì)造成顱內(nèi)以至全身出血的風(fēng)險(xiǎn)。香港中文大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了磁控溶血酶激活劑納米機(jī)械人﹙tPA-nbots﹚,溶栓速度較傳統(tǒng)治療快5倍至20倍,能有效疏通更幼細(xì)更遠(yuǎn)離主干的末梢血管,有望減低治療副作用;團(tuán)隊(duì)亦成功利用激光散斑對(duì)比影像掃描(LSCI)實(shí)時(shí)追蹤、輸送納米機(jī)械人及監(jiān)察血流通狀況,為干預(yù)治療提供新方法。
中大醫(yī)學(xué)院內(nèi)科及藥物治療學(xué)系利國(guó)偉腦神經(jīng)學(xué)教授及腦神經(jīng)科主任梁慧康表示,中風(fēng)患者在沒有治療下,每分鐘約有190萬(wàn)個(gè)腦細(xì)胞死亡,現(xiàn)時(shí)用導(dǎo)管雖可進(jìn)入腦動(dòng)脈的主干清除血栓,卻難以進(jìn)入遠(yuǎn)離腦動(dòng)脈主干和更幼細(xì)的末梢血管。
中大的工程學(xué)院機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系、醫(yī)學(xué)院影像及介入放射學(xué)系和內(nèi)科及藥物治療學(xué)系,遂聯(lián)手組成跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì),共同開發(fā)了tPA-nbots。中大機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系教授張立指,tPA-nbots只有約300納米,可在末梢血管中導(dǎo)航至血栓位置輸送tPA,精準(zhǔn)局部施藥,降低出血風(fēng)險(xiǎn);即使減少劑量,其溶栓速度亦較傳統(tǒng)治療快5倍至20倍。
只要將載有tPA-nbot群的導(dǎo)管置入到接近血栓的位置,然后遙控這些納米機(jī)械人到達(dá)只有亞毫米大小的血管中,瞄準(zhǔn)血塊啟動(dòng)溶栓過程;血塊溶解后,tPA-nbot群將被導(dǎo)航回到導(dǎo)管,即可一并離開人體。中大醫(yī)學(xué)院影像及介入放射學(xué)系榮休講座教授余俊豪指出,此舉可彌補(bǔ)單用導(dǎo)管的不足,但臨床應(yīng)用前仍有不少技術(shù)問題要解決。
另一方面,有效監(jiān)測(cè)和分析缺血性中風(fēng)影響區(qū)域的情況亦十分重要。中大醫(yī)學(xué)院內(nèi)科及藥物治療學(xué)系腦神經(jīng)科助理教授葉耀明提到,研究人員透過LSCI成功觀察并追蹤納米機(jī)械人在血管模型、胎盤和小動(dòng)物于靜止或快速流動(dòng)的血液環(huán)境中的活動(dòng),這些影像有助調(diào)校納米機(jī)械人的劑量、磁場(chǎng)應(yīng)用的距離、強(qiáng)度和角度,為日后臨床應(yīng)用的發(fā)展奠下基礎(chǔ),而團(tuán)隊(duì)將會(huì)進(jìn)行更多實(shí)驗(yàn),以確立如何在人體應(yīng)用此技術(shù)。
相關(guān)研究已發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》和《Science Robotics》。