化學環境工程學院助理教授王奔聯合港中文教授張立在Advanced Science、The Innovation發表論文
深圳大學化學與環境工程學院王奔博士與香港中文大學張立教授合作在Advanced Science上發表題為“Rapid Blood Clot Removal via Remote Delamination and Magnetization of Clot Debris”的論文。論文第一作者為深圳大學博士王慶龍,通訊作者為王奔,深圳大學為第一單位。該研究提出了一種創新的策略,通過遠程剝離和磁化血栓碎片后磁控回收清除血栓。由于該過程無需完全溶解血塊,從而減少了溶栓所需時長,為急性血栓性疾病的治療提供了新思路。此前,王奔與張立在Science Advances(Sci. Adv. 2024, 10, adk8970, 入選2024年“香港十大科創新聞”)上設計出一種可回收的磁性膠體微群機器人,在X射線影像的反饋下,實現了在亞毫米級動脈血管段的高效溶栓治療和膠體機器人回收。?相關成果為精準醫療和血管內治療提供了有力的技術支持?。
血栓性疾病,如缺血性卒中、肺栓塞和心肌梗死,嚴重威脅人類健康?,F有治療方法如機械取栓和溶栓等,存在操作復雜、治療時間長及潛在副作用等問題。為了克服這些挑戰,研究團隊合成了高酶活性的tPA-modified 納米顆粒。在設計的磁場作用下,tPA-microswarm 能沿血管壁精準降解血栓并快速剝離碎片(圖1)。碎片被磁化后,通過螺旋游動推進,最終由導管吸力回收。整個過程,包括導管輸送、可控運動、血栓剝離和回收,可在約半小時內完成,顯著快于傳統溶栓治療時間。研究表明,該策略在模擬血管和活體豬模型中均展現高效性與安全性(圖2),為急性血栓性疾病的快速治療提供新可能。
圖1.兩種磁驅動模態下的快速血栓脫壁剝離與碎塊磁化。
圖2.大動物活體實驗驗證。
?此外,王奔與張立老師合作在The Innovation(IF: 33.2)上發表綜述文章“Untethered miniature robots for minimally invasive thrombus treatment: From bench to clinical trials”,系統總結了微型機器人在血栓治療中的技術潛力,從設計優化到臨床轉化路徑進行了全面探討,為這一前沿技術從實驗室邁向手術室指明了方向?。未來,該交叉團隊將進一步優化微群機器人的設計,探索其在更多臨床場景中的應用,以期推動微/納米機器人在醫學領域的發展和應用。
圖3.微型機器人驅動與成像系統引導下的大腦深部血栓治療示意圖。
上述研究得到了國家自然科學基金、深圳市科技創新委員會、深圳市醫學研究專項(SMART)等項目的資助。
Advanced Science論文鏈接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202415305
The Innovation論文鏈接:https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(25)00077-3