「光驅動」奈米機器人,抗癌技術新選擇


奈米機器人鑽破癌細胞

想像一下,要是有某種特殊裝置,可以將醫療團隊成員縮小至比病毒還小,再讓他們駕駛特殊載具,進入體內摧毀癌細胞,也許癌症將再也不是種棘手的疾病。

這不是科幻電影的內容,而是正在發生的奇蹟,只是執行任務的成員是一群極小的機器人。

三名來自美國萊斯大學 (Rice University)、北卡羅來納州立大學 (North Carolina State University) 與英國杜倫大學 (Durham University) 的研究人員,於2017年8月在學術雜誌《自然》發表一份研究,指出該研究團隊已發展出一種奈米機器人 (nanomachine),可在紫外線的驅動下鑽進癌細胞,進而破壞它們。

奈米機器人有多大?

奈米機器人的「奈米 (nanometer)」是長度單位,為109公尺,小到必須用電子顯微鏡才可觀察。在微觀的世界,日常所見事物都會被放大,如果我們是奈米大小的人類,一顆網球將有如地球那麼大。

奈米機器人與其他微小物體的大小比較

此外,奈米機器人也比癌細胞來的小,在發現癌細胞後,又會如何摧毀它們呢?

奈米機器人如何運作?

從結構來看,每台奈米機器人由感光元件、細胞膜接收器、螺旋鑽頭、支架結構所組成,它們被設定成只對特定細胞有反應。進入人體後,機器人身上的「觸角(細胞膜接收器)」會找到癌變細胞,與細胞膜上的接受器連結後,附著於細胞表面。

待機器人就位完畢,研究人員會以機器發出紫外線,當機器人接收到光線,鑽頭就會以每秒200至300萬轉的速度啟動,於短時間內在細胞膜上打洞,並以穿透細胞核、或將藥物投進細胞等方式殺死癌細胞。

研究人員以培養皿中的前列腺癌細胞為實驗對象,發現奈米機器人可在一至三分鐘摧毀癌細胞。

奈米機器人穿透細胞膜的過程

癌症救星就此誕生?

為了確認奈米機器人的可靠性,研究人員已將實驗對象擴展至微生物與小型魚類的細胞,預計未來還會針對齧齒類動物進行實驗。

一位研究人員表示,希望奈米機器人未來能成為治療癌症的方法,由於機器人能精準破壞癌細胞,不會傷害人體其他部位或器官,有機會提升患者存活率、減少治療過程的痛苦。

就現況來看,奈米機器人還要經過多番實驗,才有可能投入治療行列,但只要科技持續發展,說不定真有一天,這些機器人可成就一番事業,成為守護人類健康的超級戰隊。

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參考資料:
Rice University

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