中大研“微型机械人”深入内窥镜难到达器官 可于胆管内诊断治疗

撰文: 郑翠碧
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中大医学院及工程学院一个研究团队研发出一款由人体干细胞组成的“微型机械人”,只要配合内窥镜及磁力导航系统,就可在人体内快速“游走”,深入以往内窥镜也去不到的器官及管道,例如是胆管、胰管、前列腺等,将有助诊断及治疗疾病。
研究团队成员之一、中大荣休讲座教授沈祖尧表示,微型机械人可进入只有一毫米的管道,“可以入去以前见唔到、治疗唔到嘅地方!”团队指出,微型机械人可望有助治疗早期病变,及减少并发症,料在三至五年内可进入人体实验阶段。

中大赛马会微创医疗技术培训中心主任赵伟仁教授(左)和中大工程学院机械与自动化工程学系副教授张立(右)介绍微型机械人的使用方法,他们指著的黑色一点是微型机械人。(郑翠碧摄)

中大工程学院机械与自动化工程学系副教授张立表示,微型机械人构造的98%由人体脂肪提炼出来的干细胞组成,余下只有2%是微量磁性粒子,由于干细胞来自用家体内,因此这些“外来物”也可避开自身免疫攻击,也较为安全。这些微型机械人是球体形状,直径约100至500微米,“像头发丝厚度一样。”

他续指,假如想把微型机械人送到胆管,只要使用内窥镜,就可把微型机械人迅速带到小肠,再透过磁力导航系统,引导机械人到胆管入口,并运送到胆管深处,过程由超声波影像追踪和监察。系统能够在8分钟内,把机械人递送约1米距离,他形容是十分快速。

研究团队成员之一、中大荣休讲座教授沈祖尧表示,微型机械人可以进入只有一毫米的管道,“可以入去以前见唔到、治疗唔到嘅地方!”(郑翠碧摄)

微型机械人可进入只有1、2毫米的管道

中大赛马会微创医疗技术培训中心主任赵伟仁称,一般内窥镜有9至10毫米阔,最新的内窥镜亦阔约3至5毫米,难以进入人体较窄的管道,而微型机械人就可进入只有1、2毫米的管道,将有助诊断及治疗。

中大荣休讲座教授、新加坡南洋理工大学高级副校长(健康与生命科学)及李光前医学院院长沈祖尧教授表示,是次研发的技术,能把内镜可覆盖范围延伸至胆管、胰管、支气管中的较小分支,甚至是泌尿系统较小的分支,例如肾盏和前列腺等,“今次是突破,可以入去以前见唔到、治疗唔到嘅地方!”

中大赛马会微创医疗技术培训中心主任赵伟仁教授(右)和中大工程学院机械与自动化工程学系副教授张立(左)介绍微型机械人的使用方法。(郑翠碧摄)

赵伟仁解释,目前使用内窥镜,难以诊断涉狭窄管道的疾病,或致延误治疗,“例如胆管早期癌症、良性疾病,包括胆管收窄,可能去到阻塞晒啦,我哋先诊断到,再用一啲大啲方法治疗,例如手术、支架治疗,但我哋而家希望早发现。”他又称,若使用微型机械人,结合标靶物质,就很容易诊断到一个人有无患上癌症,“如果能将机械人黐住标靶物质,再黐住癌症(细胞),就会揾到。”

赵又解释,现时若要利用胆管内窥镜做微创手术,需先切开肌肉入口,或会引致并发症,“包括出血、穿孔、胰脏疑似发炎”。另外,微型机械人也可把药物直接带到人体深处,张立补充,“药物不用在人体内循环…...如果可以直接定向到一个部位治疗,可以把药物剂量降下来。”

仪器是磁力导航系统,而萤幕中黑色的一点是微型机械人。(郑翠碧摄)

赵伟仁指出,微型机械人已完成体外实验,在一、两年可开展动物实验,团队或会在科学园利用猪只做测试,料3至5年后进入临床实验阶段。现时团队仍需在5方面做深入研究,包括技术有效性,“(机械人)系咪真系去到我哋想去嘅地方”;二是需更多数据证实机械人的安全性;三是如何结合机械人和药物、其他干细胞去治疗疾病;四是如何透过内窥镜取出机械人,或机械人是否使用可降解物料;五是磁力导航系统是否全自动化,可不靠人力控制。

另外,沈祖尧称,新加坡现时疫情受控,大部分个案是输入个案,每天只有1宗甚至没有本地个案,希望香港疫情也尽快受控,两地可建立旅游通道。