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科學新知|中大研發新型納米機械人增強溶栓效果 較傳統治療快20倍 助減中風患者腦損傷

Fion
編輯: Fion
日期: 2024-04-02

科學新知|中大研發新型納米機械人增強溶栓效果 較傳統治療快20倍 助減中風患者腦損傷

中風是全球第二大死因,亦是導致成年人永久傷殘和認知障礙的最常見成因。中大跨學科研究團隊開發了磁控溶血酶激活劑納米機械人﹙tPA-nbots﹚治療缺血性中風,有望減少缺血引起的腦損傷及減低治療的副作用。團隊亦成功利用激光散斑對比影像掃描(LSCI)實時追蹤、輸送納米機械人及監察血流通狀況,為相關干預治療提供了新方法。

中風後及時疏通大腦受阻塞的血管,恢復血流非常重要。中大醫學院內科及藥物治療學系利國偉腦神經學教授及腦神經科主任梁慧康教授指,在現有技術下,導管仍難以進入遠離腦動脈主幹和更幼細的末梢血管清除血栓。為克服此技術瓶頸,醫學界需要發展安全而有效的新技術。

科學新知|中大研發新型納米機械人增強溶栓效果 較傳統治療快20倍 助減中風患者腦損傷

有見及此,中大工程學院機械與自動化工程學系、中大醫學院影像及介入放射學系和內科及藥物治療學系的跨學科研究團隊共同開發了磁控tPA-nbots。透過將載有tPA-nbot群的導管置入到接近血栓的位置,然後遙控這些納米機械人到達只有亞毫米大小的血管中,瞄準血塊啟動溶栓過程。血塊溶解後,tPA-nbot群將被導航回到導管,一併離開體內,以策安全。

團隊相信,這個新治療系統有望將納米機械人經導管輸送,並由體外磁場引導到末端血管或其他小血管內的血栓位置,彌補單純倚靠導管的不足。

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有助節省疏通血管時間

中大機械與自動化工程學系教授張立教授解釋:「tPA-nbots的尺寸只有約300納米,可在狹窄的末梢血管中導航至血栓位置,定位輸送tPA。此精準局部施藥方法可防止高劑量的tPA在體內流動,降低出血風險。即使減少劑量,tPA-nbots的溶栓速度亦較傳統治療快5至20倍,節省疏通血管時間,有望減少中風患者的腦損傷。」

有望提高效率和確保安全

此外,為解決目前影像掃描技術對影像掃描尺寸和時間空間解析度的限制,團隊提出利用LSCI在血管內實時追蹤和導航納米機器人的活動。

中大醫學院內科及藥物治療學系腦神經科助理教授葉耀明醫生表示:「實時監測納米機械人在血管內的活動,是證明其安全性和傳輸至準確位置的關鍵。我們透過LSCI成功觀察並追蹤納米機械人在血管模型、胎盤和小動物於靜止或快速流動的血液環境中的活動,這些影像有助調較納米機械人的劑量、磁場應用的距離、強度和角度,為日後臨床應用的發展奠下基礎。我們將會進行更多實驗,以確立如何在人體應用此技術。」

有關研究結果已於國際著名學術期刊《Science Advances》和《Science Robotics》上發表。

Text:Fion

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