瑞士科學(xué)家用磁性微粒開發(fā)人造“白血球”

據(jù)瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)消息，該校機(jī)器人與人工智能系統(tǒng)研究所的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)用磁性微粒材料研發(fā)出一種人造“白血球”，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用前景。

人體器官在受到病菌等侵害時(shí)，人體將調(diào)動(dòng)血液中的白血球（如嗜中性粒細(xì)胞 ) 迅速進(jìn)入相應(yīng)的器官組織，吞噬病菌或產(chǎn)生抗體，幫助機(jī)體防御感染。在這一過程中，白血球在人體血管內(nèi)有著獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)方式，像風(fēng)中的氣球一樣沿著血管壁旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，甚至能夠逆血管中血液流動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)用具有生物相容性的磁性材料制備成微粒，放入人造血管中，對(duì)其施加旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這些磁性微粒在磁場(chǎng)作用下聚集形成“微團(tuán)”，并在磁場(chǎng)下產(chǎn)生定向的旋轉(zhuǎn)，再施加特定頻率的超聲波，這些磁性微粒聚成的“微團(tuán)”即開始沿管壁旋轉(zhuǎn)前進(jìn)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)磁性微粒形成的“微團(tuán)”直徑達(dá)到 6 微米（相當(dāng)頭發(fā)直徑的 1 /10），就會(huì)出現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)。如外加的磁場(chǎng)消失，磁性微粒形成“微團(tuán)”將解體，微粒又重新均勻分布于液體中。目前的研究是在模擬裝置中完成，科研團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步在生物體內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

該項(xiàng)研究具有廣泛應(yīng)用前景。如利用這種物質(zhì)輸送機(jī)理，在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)配合下可將藥物有效成分精確輸送到人體器官內(nèi)部很難到達(dá)的位置，如經(jīng)過非常細(xì)小的毛細(xì)孔才能到達(dá)的腫瘤深部。在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域也有重要應(yīng)用價(jià)值，如利用常見的磁共振（MPI）技術(shù)跟蹤磁性微粒在血管中的運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)時(shí)獲得高清晰度的 3D 影像，也可顯著改善超聲影像技術(shù)的分辨率。