免除高風險開心手術，微型機器人讓數週心臟治療縮至一天
美國約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）工程團隊近期開發出一款磁控「毫米機器人」（millirobot），能夠將抗生素直接遞送至受感染的心臟組織。這項創新技術未來有機會取代長達數週的靜脈注射療程，甚至讓患者免於承受高風險的開心手術。
這款微型機器人寬度約同鉛筆筆尖、長度僅約一粒米，相關研究成果已發表於《Advanced Materials Technologies》期刊。該研究主要鎖定美國每年約有 5 萬人罹患的「心內膜炎」（Endocarditis）。目前治療這類心臟組織感染的標準療法，多為長達數週的靜脈抗生素注射，但藥物在送達心臟途中容易被稀釋，導致治療經常失敗。面對此困境，醫師往往只能提高藥物劑量，讓患者承擔毒性副作用的風險，或者無奈改採高風險的開心手術。
雙模組精準分工，採無電池磁力遙控
為突破現有治療瓶頸，這款機器人巧妙運用兩個模組來分工合作。首先出動的「針模組」會緊抓感染部位附近的心臟組織並固定不動，做為搭檔的專屬停泊點；接著，攜帶抗生素的「藥物模組」會以磁力扣上針模組，開始在感染部位逐步釋放藥物。
由於針模組固定於原位，醫師可以輕鬆替換新的藥物模組來進行重複給藥。特別的是，這兩個機器人內部都沒有安裝電池或馬達，而是藉由放置在體外的一組電磁線圈（原理類似 MRI）產生磁場，以無線方式進行遙控與導航。
單次療程僅需 10 分鐘，大幅縮短治療期
該研究資深作者 Axel Krieger 表示，只需透過一個小小的穿刺孔，就能放入微型機器人完成手術，過程中不會造成感染或大量失血。目前，該機器人已成功在模擬人類心臟的模型中（甚至能逆著模擬血流）完成導航，並在豬的心臟組織上通過測試。
研究第一作者 Anuruddha Bhattacharjee 指出，若未來一切順利，單次微型機器人療程大約只需 10 分鐘，即使進行數輪給藥也僅需約一小時，這可望將過去四到六週的漫長治療期大幅縮短至一天以內。團隊的下一步，計畫將在能夠如真實心臟般跳動、收縮的動態仿體心臟中進行測試。科學家也看好這項精準遞送技術的潛力，認為未來也可能應用於抗癌藥物的投放。
（首圖來源：shutterstock）