中大研發新型納米機械人溶栓速度快5至20倍 有望減少中風患者腦損傷

中風是全球第二大死因，亦是導致成年人永久傷殘和認知障礙的最常見成因。中大跨學科研究團隊開發了磁控溶血酶激活劑納米機械人﹙tPA-nbots﹚治療缺血性中風，溶栓速度較傳統治療快5至20倍，有效疏通更幼細更遠離主幹的末梢血管，有望減少中風患者缺血引起的腦損傷，及減低治療的副作用。

中大工程學院機械與自動化工程學系、中大醫學院影像及介入放射學系和內科及藥物治療學系的跨學科研究團隊共同開發的磁控tPA-nbots。透過將載有tPA-nbot群的導管置入到接近血栓的位置，然後遙控這些納米機械人到達只有亞毫米大小的血管中，瞄準血塊啟動溶栓過程。血塊溶解後，tPA-nbot群將被導航回到導管，一併離開體內，以策安全。

使用導管輔助磁控輸送tPA-nbots，進行定向溶栓和原位召回的概念圖。中大提供

 

透過將載有tPA-nbot群的導管置入到接近血栓的位置。中大提供

 

張立解釋tPA-nbots的尺寸只有約300納米，可在狹窄的末梢血管中導航至血栓位置，定位輸送tPA。中大提供

 

葉耀明指將會進行更多實驗，以確立如何在人體應用此技術。中大提供

 

納米機械人(黑點)較人類頭髮亦更幼細。中大提供

 

梁慧康強調及時疏通大腦受阻塞的血管，恢復血流非常重要。中大提供

 

中大機械與自動化工程學系教授張立教授解釋，tPA-nbots的尺寸只有約300納米，可在狹窄的末梢血管中導航至血栓位置，定位輸送tPA。此精準局部施藥方法可防止高劑量的tPA在體內流動，降低出血風險。即使減少劑量，tPA-nbots的溶栓速度亦較傳統治療快5至20倍，節省疏通血管時間，有望減少中風患者的腦損傷。

體外磁場引導到血栓位置

中大醫學院影像及介入放射學系榮休講座教授余俊豪教授指出，這個新治療系統有望將納米機械人經導管輸送，並由體外磁場引導到末端血管或其他小血管內的血栓位置，彌補單純倚靠導管的不足。

中大醫學院內科及藥物治療學系利國偉腦神經學教授及腦神經科主任梁慧康教授強調，及時疏通大腦受阻塞的血管，恢復血流非常重要。他表示，中風患者在沒有施予任何治療下，每分鐘約有190萬個腦細胞死亡。雖然在現有技術下，導管已可進入腦動脈的主幹清除血栓，但仍難以進入遠離腦動脈主幹和更幼細的末梢血管。需要克服此技術瓶頸，發展安全而有效的新技術，以保護大腦功能。

同時團隊亦成功利用激光散斑對比影像掃描（LSCI）實時追蹤、輸送納米機械人及監察血流通狀況，為相關干預治療提供了新方法。

需驗證如何在人體應用

中大醫學院內科及藥物治療學系腦神經科助理教授葉耀明醫生表示，實時監測納米機械人在血管內的活動，是證明其安全性和傳輸至準確位置的關鍵。透過LSCI成功觀察並追蹤納米機械人在血管模型、胎盤和小動物於靜止或快速流動的血液環境中的活動，這些影像有助調較納米機械人的劑量、磁場應用的距離、強度和角度，為日後臨床應用的發展奠下基礎。將會進行更多實驗，以確立如何在人體應用此技術。

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