微型機器人有望直達心臟 精準投藥治感染

美國約翰霍普金斯大學工程師研發微型機器人，體積約與鉛筆尖相當，未來有望穿過人體血管，將藥物直接送達心臟感染部位，減少高風險開心手術需求。這項技術未來也可應用於癌症等疾病，讓藥物更精準抵達病灶。

美國每年約5萬人罹患心內膜炎，患者通常需要接受4~6週靜脈抗生素治療，但抗生素經過血液循環輸送後可能被稀釋，在感染部位未必能達到足夠濃度。若提高劑量，又可能造成毒性；若藥物治療無效，患者可能需要接受高風險開心手術。

研究團隊設計2款以磁力驅動的毫米級機器人，寬度約與鉛筆尖相當，長度約與米粒相當。一款是針狀模組，用於固定在心臟感染部位；一款是藥物模組，負責攜帶抗生素。兩者抵達感染部位後，會藉由磁力吸附，由藥物模組緩慢釋放抗生素。後續若需再次給藥，只要更換藥物模組，針狀模組可留在原位，無須重新定位。

機器人由人體外部的電磁線圈進行無線導引，不需要電池或馬達。研究人員透過磁場控制機器人移動方向與位置，讓機器人能在狹窄空間中前進，並將藥物送往指定部位。

研究團隊已在模擬心臟模型及豬心進行測試。結果顯示，機器人能在模擬血流的環境中移動，甚至可以逆著血流前進。不過，這項技術仍處於概念驗證階段，尚未證明能在人體內安全、有效的運作。研究成果已發表於《先進材料技術》（Advanced Materials Technologies）期刊。

研究人員估計，未來若能成功應用，給藥程序可能只需約10分鐘；即使需要多次給藥，也可能在1小時左右完成。相較於長達4~6週的抗生素療程，這項技術有望大幅縮短治療時間，但目前尚未經人體試驗證實。

研究團隊也計畫在更接近真實生理環境、模擬心臟跳動與肌肉收縮的模型中進行測試。除了治療心臟感染，這種微型機器人未來也可能用於將抗癌藥物精準送達腫瘤等特定病灶。◇