遥控医疗：《神奇旅程》成为现实

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驾驶微型运载工具在血管中穿梭——一群科学家已经实现了这一壮举，创下了一项世界第一！

编译：石迪萌

　　也许你还记得《神奇旅程》(Fantastic voyage)这部40年前由理查德·弗莱舍(Richard Fleischer)执导的奇妙的科幻电影。电影讲述了一艘微型潜艇进入人体血管，将动脉中无法用常规手术清除的血栓彻底清除干净的神奇旅行。今天，预言已经变为现实——加拿大的一个由医生和机器人专家组成的研究小组在动物体内实现了这一幻想！今年3月，他们前无古人地将一艘微型“飞船”导入猪的动脉，然后指挥着它在血管中“行驶”，又一项世界第一诞生了！

　　方法一样、目的一样、困难也一样……这部1966年的好莱坞影片所展示的一切，在加拿大研究小组的工作中几乎全部得到了重复。唯一不同的是，“飞船”里既没有拉克尔·韦尔奇(Raquel Welch，电影中女主角扮演者)，也没有任何其他“船员”。由蒙特利尔综合理工大学纳米机器人实验室西尔万·马特尔(Sylvain Martel)领导的这个研究小组并不是像电影中那样把真正的潜艇缩微后完成他们的“神奇旅行”的。

磁化的小珠

　　事实上，该小组设计的这种“飞船”是一颗金属小珠，由铬铁合金铸成，直径1.5毫米，重约10毫克。以这样的迷你之躯，它就能在中等直径的血管中通行，比如颈动脉(直径大约4毫米)。但是这样还不足以完成电影中描述的旅行，因为那些血管只有十几微米粗，一些毛细血管的直径甚至只有7微米……不过这只是个开头。西尔万·马特尔认为有望把小珠的直径减小到“2微米，届时只要对操控技术进行适当的调整就行了”。的确，真正的挑战在于如何去驾驭这颗小珠。

　　这又是影片与现实的一大区别所在了：加拿大研究小组的这艘“微型潜艇”并不能自主运行，而是需要外界操控。这颗没有动力的小珠由铁磁性材料制成，当它被置于磁场中时，就会被磁化。只要改变该磁场的强度和方向，就可以操纵小珠向任何方向移动。这样说起来很简单，而实际操作却要复杂得多。因为要控制身体里小珠的运动方向，就需要足够强大的磁场，并能够对磁场的方向和强度实现三维的立体控制……复杂，却并非不可能。其实，用于检查身体某些组织、从中探测肿瘤迹象的核磁共振成像仪就能做到这一点。

　　于是，这群加拿大科学家们有了如下的奇思妙想：把一颗能被磁化的小珠导入一头猪的体内，并将该猪置于核磁共振成像仪中。这样一石三鸟，既能看到小珠，又能推动它，并控制它的运动方向。

　　然而要想成功地控制小珠的运动也绝非容易之事。因为磁场如果太强，小珠就有可能越过目标位置，遗失在体内的血管迷宫中……这种情况在体外试验中已经出现过多次——虽然小组的电脑专家马丁·曼凯维奇(Martin Mankiewicz)表示“每次最终都将小珠成功回收”。为了避免这样的失误，就要不断计算小珠的运行轨迹，根据血液浓度、流量等生理指标来调整推力。因此，一切都由电脑来控制。“每隔一定的时间，控制软件都会检查小珠的位置，计算到下个控制点的距离，并根据它的速度和血流流速计算所需的推力大小。”马丁·曼凯维奇解释道。

　　这个小机器人可以说不辱使命，在猪颈动脉内10个来回的测试中，小珠以高达40公里／小时的速度飞驰，而没有一次失控遗失！研究人员还在试验的最后将小珠通过一个装有磁铁的导管取出！全部任务圆满完成！这是医学技术的一次大飞跃。就像电影中预言的那样，它不但使疾病的诊断甚至治疗的目的性大大加强，而且风险更小(见下页短文)。比如，小珠可以成为清扫血管的刷子，清除血管内的阻塞。或者相反地，堵死为肿瘤提供营养的一些重要的毛细血管，断绝氧气和养分的供给，最终抑制肿瘤的生长。西尔万·马特尔甚至已在设想把它们改造成体内的“信使”，将药物运送到通常难以到达的地方。这就需要把活性成分置入小珠内部，待小珠到达指定位置后，再将它们释放到体内。从而，我们就可以使指定位置的活性物质达到所需浓度，避免因药物扩散至整个肌体而产生副作用——化疗的功效就是因此而大打折扣的。

　　但是请注意，“这一技术的目的并不是替代化疗，而是使化疗更有针对性地指向那些尚未扩散的肿瘤，从而增强化疗的疗效。”西尔万·马特尔指出。因为这种方法并不能用来摧毁分散的细胞。我们只能把矛头指向那些能看到的目标。有专家指出，核磁共振能检测到的最小的肿瘤，为“直径1毫米”，而这已经包含了几十万个癌细胞了。

shanzhuyu

感谢楼主分享，最近也在关注肿瘤，学习了