加拿大一项发表在《先进医疗材料》（Advanced Healthcare Materials）上的开创性研究，介绍了一种利用微小软磁机器人无创溶解肾结石的创新方法。该研究由加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）机械工程系的阿法林·哈巴齐安（Afarin Khabbazian）及其团队开展，为传统肾结石治疗提供了一种潜在替代方案，传统治疗往往依赖长期药物治疗或反复手术。
肾结石影响着约12%的人群，以疼痛复发和现有治疗方案的局限性而闻名。持续的药物治疗和手术给患者和医疗系统都带来了沉重负担。为应对这些挑战，研究人员设计了一种无线、靶向的方法，使用无绳微型机器人将治疗直接送达结石部位。
这些柔性机器人由毫米级的明胶基聚合物条制成，其中嵌入了微磁体，并负载了脲酶。脲酶是一种能分解尿素以提高尿液pH值的酶。通过提高pH值，局部环境更有利于溶解尿酸肾结石。这些机器人可通过磁场引导穿过尿路，并可使用临床超声系统进行实时跟踪。
在使用人体尿路3D打印模型进行的实验室测试中，这些机器人成功导航到不同区域，并显示出显著减少肾结石质量的能力。仅在五天内，使用浓度为5毫克/毫升的脲酶，机器人就使尿酸结石质量减少了30%，这一速度是对照条件下的两倍。这一表现表明，可能无需完全溶解结石，因为小于4毫米的较小碎片通常可以自然通过泌尿系统。
该系统的一个关键优势是其微创性。1毫米厚的细丝采用柔软、灵活的设计，使其能够穿过输尿管、膀胱和尿道，无需进行手术。外部磁贴可用于将机器人固定在肾盂中，从而实现长时间的连续局部治疗。
该研究还强调了多功能的潜力。这些机器人可以进行调整，以携带其他治疗剂，如抗生素、止痛药或抗炎药。未来的研究将侧重于提高安全性，包括对镀镍微磁体进行毒性评估，并在更真实的生理条件下进行测试，如尿液流动和输尿管运动。
这种新方法为尿路干预的未来提供了一瞥，为更精确、无创的治疗铺平了道路。研究人员乐观地认为，随着进一步的发展，这种磁控机器人系统可能会改变临床环境中尿酸肾结石以及其他尿路疾病的治疗方式。
参考文献：
Khabbazian A, Kwong L, Lewis A, Liu E, Abdelrazec N, Bakenecker AC, Fontanals N, Lopez G, Sánchez S, Lopez JM, Carrillo B, Farcas M, Kallweit C, Yu ACH, Behrad Khamesee M, Magdanz V. Kidney Stone Dissolution By Tetherless, Enzyme-Loaded, Soft Magnetic Miniature Robots. Adv Healthc Mater. 2025 Jul 1:e2403423. doi: 10.1002/adhm.202403423. Epub ahead of print. PMID: 40589273.
【全文结束】
