水凝膠微機械人 殺滅植入導管細菌

【本報訊】醫療植入物例如膽管導管、尿道導管等，會因為不同原因容易有細菌積聚，形成菌膜，或令植入物失去功能。香港中文大學研究團隊開發了磁性水凝膠微型機械人，可以對抗小型管狀醫療植入物內形成的菌膜。此磁性微型機械人採用新型水凝膠載藥技術，將菌膜感染治療的應用環境擴展到身體不同部位，特別是一些深入體內難以到達的位置。研究結果已於國際學術期刊《Advanced Intelligent Systems》刊登，並在《Advanced Science News》報道。

由中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立領導的團隊開發的磁性水凝膠微型機械人，能夠施加物理力量破壞菌膜，同時釋放殺菌劑殺死細菌。張立指，利用自主研發的微機械人平台，將磁性微型機械人精確導航到目標病菌。磁場控制所產生的機械力可以物理上破壞菌膜，而釋放殺菌劑可更有效地殺滅細菌。

加熱釋放殺菌劑

微型機械人以柔軟、濕潤、高生物相容性的水凝膠材料組成，能夠儲存殺菌劑等藥物。當水凝膠被加熱到其低臨界相變溫度以上時，會釋放出殺菌劑，令微型機械人在多種不同的生物醫學應用上有巨大潛力。

張立指，現正與醫療合作夥伴討論合適的應用場景，並計劃使用經改進的微型機械人技術進行動物實驗。團隊亦正開發與臨床影像診斷技術相容、並合乎人體尺寸的磁力驅動系統，以供患者臨床應用。亦與醫療以外的機構和業界合作，拓展磁性水凝膠微型機械人於環境和工業上的應用。

中大醫學院周毓浩創新醫學技術中心研究助理教授陳啟楓就指，目前的磁性水凝膠微型機械人形狀較長，具有可控的活性氧運送能力，並在彎曲微管道中進行了針對大腸桿菌和蠟樣芽孢桿菌菌膜的測試，模擬體內狹窄的空間，如醫療中使用的植入物和導管。它可以應用於不同部位的菌膜治療，例如用於膽管支架和泌尿道疾病的導尿管；亦可將標靶藥物輸送至人體內微小而曲折的管腔中。