

“给你的冒险来一次注射!”这是 80 年代电影《内太空》的宣传语,这部电影讲述了一个微型潜水舱被人注射到体内,进行冒险的故事。听起来很荒谬,对吧?嗯,看起来技术可能正在赶上这部电影的荒诞设想的至少一部分。英国谢菲尔德大学的工程师们开发了一种微型火箭,他们说这种火箭有一天可以被注射到人体内,用于输送药物,甚至定位癌细胞。
项目主管赵秀波告诉《大众科学》杂志,此前已有其他微型火箭被设计用于在(包括人体血清在内的)液体中“游动”,但这些新的微型火箭更小、更安全、制造成本更低。它们是利用一种创新的喷墨 3D 打印机制造的,该打印机将液体丝蛋白与一种酶混合,这是微型火箭推力的秘密。当将这种富含酶的结构与过氧化氢燃料一起放入液体中时,酶会发生反应,产生氧气泡,从而推动微型飞行器前进。研究人员通过改变酶的位置来控制火箭的轨迹。
赵表示,其他微型火箭通常是用聚苯乙烯珠、碳纳米管或金属制成的——这些物质对人体组织并不友好。但他的团队的微型火箭的丝蛋白和酶结构是生物相容的。因此,与散落在地球轨道上的太空垃圾的宏观火箭不同,这些微型火箭可以在体内生物降解。
遗憾的是,对于《内太空》的粉丝来说,这些微型火箭还没有完全准备好投入使用。用于产生火箭推力的过氧化氢燃料对人体有毒。赵说:“而且你也不希望体内有那么多氧气泡。”
他说,虽然这些火箭的直径只有 100 微米(大约相当于一根头发的宽度),但仍然太大了,无法注射到人体内,因为它们可能会卡住并引起麻烦。也许当 3D 打印技术能够制造出更小的(纳米级?)火箭时,体内发射将“一切就绪”。
在那之前,赵说,微型火箭可能在人体外有应用,例如在血液样本中检测癌细胞。在血液中找到循环癌细胞可能很棘手,因为每十亿个细胞中可能只有几个。赵说:“想象一下,有十亿人,其中有十个是通缉犯。很难找到他们,对吧?但是如果你有一辆汽车在周围行驶,抓住这些人可能会更容易。”同样,微型火箭可以在血液样本中巡游,追踪叛变的细胞。
因此,即使微型火箭目前还无法在人体内发射,但在不久的将来,它们可能有一些重要的任务。
他们的研究成果发表在《Small》杂志上。