抗癌小天使“微型机器人”

近日，抗癌大军又迎来了一股新力量，《科学·机器人学》杂志刊登了一项新的研究成果，研究人员利用磁场，远程控制带有磁性的微型机器人在人体内进行“作业”。

单独做任务分工各不同

过去的10年中，磁力技术不仅在工业领域得到了广泛的应用，还在医学领域赢得了一席之地——利用磁力远程控制人体内的医疗器械。例如可以通过磁力辅助远程控制导管系统进行简单的血管内操作；或者利用磁力引导接受检查者体内的胶囊摄像机，通过在“胶囊”中植入永磁体，在患者体外设置磁场，通过磁场产生的引力将胶囊摄像机引导到想要检查的部位。除此之外，还曾有研究利用磁场同时控制成群的小磁铁。按理说，如果能“指挥”这样一支由微型机器人组成的团队，那么在协助治疗癌症等重大疾病上就能发挥巨大作用。

不过，领导这样一支特殊团队可不简单，需要强大的运筹帷幄能力，懂得“调兵遣将”。可是，靠磁力指挥队伍实在是个巨大的挑战。我们都知道，磁场能影响到范围内的所有物体，如果这些物体又具有相同的性质，那么只可能是一呼百应，“呼啦啦”都朝一个方向去了，很难分别下达命令。

为了解决单独指挥“队员”的难题，使这些微型机器人能够分别以不同速度朝不同的方向移动，来自德国汉堡飞利浦研究院的研究人员开发出了新方法，能够在一支完全相同的螺旋机器人团队中控制任意一名成员，使它能够单独执行特殊任务。“我们的技术能让微型机器人在人体内部实现复杂的操作。”该研究的第一，物理学家尤尔根·拉姆说。

操控靠磁场类似抓娃娃

首先，拉姆的团队打造了许多完全相同的螺旋机器人，接着，利用一个强大的、均匀的磁场将这些螺旋机器人固定住。在这个强大磁场中有一个洞，微型机器人是相对“自由的”。利用这个自由点位，在大磁场上叠加一个相对较弱的、温和的旋转磁场，就可以控制自由点位中的螺旋机器人旋转，又不会影响到其他“队友”了。另外，研究人员可以通过调整大磁场来变换自由点位的位置，这样就有了像“抓娃娃机”一样的功能，可以自由选择单个机器人。

实验中，研究人员成功地让几个螺旋机器人同时朝着不同方向精确地旋转。该研究团队指出，理论上，他们可以同时操纵数百个微型机器人。“有人想到利用螺旋传动原理，这样微型机器人在人体内执行某些操作时就不用依靠或者作动力了。”拉姆说。

微型机器人用处特别多

在掌握了这门先进的“排兵布阵术”后，研究人员已经想好了一大串可以让这支团队大展拳脚的“职场”。

一种是在可注射型微型药丸上配备微型螺旋机器人。医生可以利用磁场远程遥控螺旋机器人，“指挥”其旋转打开药丸释放药剂。利用这种方法，医生可以确保含有放射性成分的药物只“盯着”肿瘤，并将其摧毁，而不会影响到周边健康的组织，从而减少副作用。另外，一旦药物释放出了所需治疗剂量的放射物，医生可以用磁力遥控关闭药丸。这种药丸由金属材料制成，以具备防止放射性物质泄漏的性质。

还有一种是用于整形外科等涉及植入物的情况，医疗植入物可以随着时间发生改变。例如，随着病人的痊愈，医生可以利用磁力改变植入物的形状，以便更好地适应患者的体型。

按照拉姆的设想，未来，研究人员将能开发出更加小巧的磁场装置，用于控制微型机器人。同时，利用X光机或超声波扫描仪等造影技术，准确定位这些微型机器人的“工作场所”。

抗癌“三十六计”

增加防御——让免疫系统自己动手

除了科学家们费心为我们找到的各路“帮手”，我们人类自身能不能努力一把呢？要知道，我们自身的免疫系统是一个非常强大又复杂的存在，它能识别出入侵者的几乎无限种“嘴脸”，并将其摧毁。在了解癌症及免疫系统间的互动后，研究团队正以此努力开发调动身体自然防御潜力的新疗法，并称之为免疫疗法。

强强联合——抗体抗原杀死癌细胞

当我们的身体受到外来细胞如病毒或细菌感染时，免疫系统就会立即做出反应。生成的抗体会与外来细胞表面的蛋白质——抗原相结合。有时这一过程足以中和外来细胞，其他情况下，抗体和抗原结合“”该细胞，作为T淋巴细胞的消灭对象。免疫疗法可以对免疫系统进行“培训”，使其生成可以与癌细胞抗原结合的抗体，从而阻止这些抗原蛋白的促生作用，或者标记癌细胞为免疫细胞摧毁的对象。

引进外援——利用药物刺激免疫系统

免疫疗法中颇具前景的一种就是合成的单克隆抗体。这些药物可以“缠住”癌细胞抗原并标记让它们去死。

虽然抗体介导治疗具有一定前景，但是这种药物并不是上上策，加之超过10万美元的天价，对于大多数癌症患者和家庭来说都是种负担不起的治疗方案。

自力更生——利用疫苗对抗癌细胞

俄亥俄州立大学综合癌症中心阿瑟·G·詹姆斯肿瘤医院和理查德·J．Solove研究所以及全球其他机构中的研究人员，正在研究能够触发相同机制的单针疫苗。将精心设计的蛋白质通过接种疫苗或免疫接种的方式输入体内，可以训练免疫系统识别癌细胞的抗原。相比抗体介导治疗，这种方法“物美价廉”，一次有效接种能使患者获得数年的“战斗力”，而且费用远低于1000美元。

以毒攻毒——释放病毒军队进行攻击

除了上述方法，研究人员意识到可以训练病毒来抗击癌症，而且这种方法有双重好处。这些溶瘤病毒可以直接攻击癌细胞，并能在病变细胞内大量复制，导致病变细胞的爆裂。和接种疫苗一样，溶瘤病毒能够打造一个长期又坚固的防御系统，在几个月甚至几年时间内训练免疫系统攻击癌细胞。