近期英国利兹大学（University of Leeds）的研究人员开发了一种微型机器人，可以深探至肺部和支气管，检测以及治疗癌症的初期迹象。相较于早期侵入性的治疗方式，微型机器人能够达到肺部更深处，并且减少治疗过程对组织造成的伤害，为肺癌治疗开辟新的前景。
强化亚太地区肺癌肺癌精准治疗基因筛检：专访后藤功一教授（基因线上国际版）肺癌：癌症界无可匹敌的凶手
根据世界卫生组织（World Health Organization，WHO）2020 年的数据显示，肺癌为全球癌症死亡率最高的疾病，主要分为两大类型：小细胞肺癌（Small cell lung cancer，SCLC，占总病例约 15%） 和非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC，占总病例约 85%）。SCLC 通常与吸菸行为有密切关系，而且肿瘤生长快速，使其短时间就能借由淋巴或血液循环转移到身体其他部位。因此相较于以手术切除的方式治疗，更适合化学治疗或放射治疗。
NSCLC 肿瘤生长速度相对较慢，因此手术干预是对于该疾病早期患者常见的治疗方式。然而，手术通常是高度侵入性的治疗方式，切除大部分的肺部组织，可能会影响到肺功能，亦不适用于所有患者。尽管部分诊断已经证明手术切除的生存效益，但也表明仍然迫切地需要找到非侵入性或更灵活的方法来改善早期诊断和治疗。
磁性触手微型机器人，精准肺癌治疗里程碑
利兹大学的研究人员开发出一种微型机器人，其外型为极软的触手样式，能够透过磁铁控制到达微小的支气管，改善肺癌的治疗。除此之外，机器人允许临床医师只瞄准恶性细胞，使健康的组织和器官不受到损伤，为雷射治疗提供具有针对性的新方法，能够用于治疗肺部外周区域的肿瘤。研究中，团队测试了微型机器人在肺部运作的能力，发现它可以比标准装置更深入肺部达 37%，并且减少组织位移。
a – h 八个微型触手皆到达支气管中预计抵达位置。蓝色圆圈为支气管镜顶端位置，红色圆圈为触手顶端位置，完成时间标示于各图下方。（图片来源：University of Leeds）
透过利用硅胶制成的微型机器人，结合安装在病人体外机械臂上的磁铁引导，可以有效减少组织损伤。研究团队已成功地使用两台微型机器人进行了脑内手术实验。此外，基于这项新技术，外科医生能够通过鼻腔进行颅前和颅顶部的手术操作。
研究团队希望这两台微型机器人能够在彼此之间独立移动，同时在人体狭窄区域协同工作。其中一台机器人负责操控移动相机的影像，另一台则控制雷射以切除肿瘤。然而，当这两个装置被紧密放置在一起时，磁铁会相互吸引，给团队带来了挑战。为克服这个问题，团队将机器人设计成触手的外型，使其只能往特定方向弯曲，并且透过重新定位每个磁性机器人中的正极和负极来克服这个问题。这样的方式能够模拟切除位于颅底垂体上的良性肿瘤，首次证明在身体的密闭区域内操控两个机器人的可能性，亦是对磁控机器人领域的重大贡献。
开拓肺癌微创疗法新前景
此次研究的成果将有助为肺癌病人量身定制更准确、侵入性更小的治疗方式。随着微型机器人技术的改进，未来或许可以推动靶向微创疗法，针对恶性细胞起作用，使健康的组织和器官能够不受影响继续正常运作。
研究结果获得欧洲研究院（European Research Council，ERC）和英国工程和物理科学研究委员会（Engineering and Physical Sciences Research Council，EPSRC）的共同赞助，并发表于 《Advanced Intelligent Systems》期刊。该由研究的合著者 Giovanni Pittiglio 博士表示：“这项研究的目标是希望为患者将治疗过程造成的疼痛降到最低。透过远端磁动，我们能够使用超柔软的触手到达支气管更深处，同时配合病人的解剖结构并减少治疗导致的损伤。”该团队接下来将着手汇整研究中获得的各项资料，并预备展开人体试验。
延伸阅读：微型机器人出动，或成治疗细菌性肺炎新利器！参考资料：
1.https://seer.cancer.gov/statfacts/html/lungb.html
2.https://www.nature.com/articles/s44172-023-00098-9
3.https://www.leeds.ac.uk/news-technology/news/article/5354/tiny-surgical-robots-could-transform-detection-and-treatment-of-cancers
4.https://www.canceraway.org.tw/page.php?IDno=2218
5.https://www.mmh.org.tw/taitam/che_int/index4_1_LC04.html
6.https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/lung-cancer
©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系：service@geneonlineasia.com
