人类首次设计出能够将药物直接输送到眼睛而不会造成损伤的纳米机器人。
纳米机器人技术是近年来科学家们关注的焦点，它有望用于治疗多种疾病。纳米机器人（也称纳米机器人）是由纳米级组件构成的微型装置，尺寸在0.1至10微米之间。纳米机器人具有将药物精准靶向输送到人体的潜力。纳米机器人经过精心设计，能够“吸引”病变细胞，从而对这些细胞进行靶向治疗，而不会损伤健康细胞。通常，对于大多数疾病而言，这种靶向给药可能并非必要，但对于糖尿病或癌症等复杂疾病，它却能带来显著的益处。
眼部视网膜疾病
眼病的治疗通常旨在减轻眼部炎症、修复外伤以及保护或改善视力。健康的视网膜——位于眼球后部的薄层组织——对良好的视力至关重要。我们的视网膜由数百万个感光细胞（称为视杆细胞和视锥细胞）以及神经纤维/细胞组成，这些细胞能够将进入眼内的光线转化为电脉冲，并传递至大脑。这就是视觉信息如何被眼睛接收和处理，并通过视神经传递至大脑的过程。整个过程使我们能够看到图像，并控制我们如何感知图像。视网膜疾病会影响视网膜的任何部分。虽然某些视网膜疾病的治疗方法有限，但治疗过程相当复杂。任何治疗的目标都是完全阻止或延缓眼病的进展，并保护视力（维持、改善或恢复视力）。早期发现视网膜问题至关重要，因为损伤是不可逆的。如果不及时治疗，某些视网膜疾病会导致视力丧失或失明。
治疗影响视网膜的疾病极其困难，因为通过眼睛中存在的致密生物组织输送靶向药物非常具有挑战性。 虽然眼部组织主要由水组成，但它们由粘性眼球和致密的分子网络（透明质酸和胶原蛋白）组成，颗粒不易穿透，因为它们都是非常强大的屏障。 将靶向药物输送到眼睛需要非常高的精度。 这就是用于将药物递送至眼睛的传统方法主要依赖于分子的随机和被动扩散并且这些方法不适用于将药物递送至眼后部的原因。
纳米机器人治疗视网膜疾病
斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的研究人员和一个团队开发了纳米机器人（“车辆”），这是第一次可以穿过致密的眼组织。 这些纳米机器人是使用基于真空的技术制造的，其中硅基纳米颗粒在晶片上形成图案，然后以特定角度放置在真空室中，同时沉积硅材料，如铁或镍。 小角度造成的阴影确保材料只沉积在纳米粒子上，然后呈现螺旋桨结构。 这些纳米机器人宽约 500 纳米，长约 2 微米，具有磁性，形状像微型螺旋桨。 这个尺寸比一根人类头发的直径小约 200 倍。 然后，纳米机器人在外部涂上一层不粘的生物液体层，以防止纳米机器人在其导航时与眼组织中的生物蛋白质网络之间发生任何粘附。 纳米机器人的最佳尺寸可确保它们滑过生物聚合物网络的网格，而不会损坏敏感的眼部组织。 这些惊人的纳米机器人可以装载药物或药物，可以逐厘米导航，并通过实时使用磁场瞄准眼睛中的特定区域。
科学家们使用针头将数千个纳米机器人注射到猪眼中，并施加磁场恰到好处地将纳米机器人推向眼睛的视网膜，从注射开始的总持续时间为 30 分钟。 他们使用常用于诊断眼病的成像技术不断监测纳米机器人的路径。 这种技术是独一无二的，而且是微创的。 尽管到目前为止它仅在模型系统或流体中显示。 科学家们希望在不久的将来，这项技术将用于为纳米机器人加载适当的疗法，它们将到达人体无法到达的其他软致密组织。 纳米医学领域——使用纳米机器人进行治疗——在过去几年中受到了很多关注，并且正在开发许多不同类型的纳米机器人，其中一些使用 3D 制造工艺。 有趣的是，通过在高真空条件下将二氧化硅和其他材料（如铁）蒸发到硅晶片上，可以在几个小时内开发出近 XNUMX 亿个纳米机器人。
***
来源（S）
Zhiguang W 等. 2018. 一群滑溜的微型螺旋桨穿透眼球玻璃体.科学进展. 4(11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
