肺癌和肺纖維化，這兩種磨人的肺病每年要帶走無(wú)數(shù)人的生命。

但比疾病本身更讓人揪心的是：醫(yī)生明明有藥，卻送不到病灶深處

要么在半路被血液“稀釋”，要么得靠穿刺這種要命的操作，稍微偏差就可能引發(fā)窒息、肺氣腫。

就在全球醫(yī)生都頭疼這個(gè)“遞送死結(jié)”時(shí)，香港中文大學(xué)（深圳）一個(gè)30多歲的團(tuán)隊(duì)拿出了破局的辦法：

他們?cè)斐隽艘蝗耗茉诜尾俊罢J(rèn)路”的微型機(jī)器人，靠磁場(chǎng)遙控就能精準(zhǔn)找到病灶，還能慢慢釋放藥物，連穿刺、打針都省了。

用于支氣管內(nèi)靶向遞送的磁性微機(jī)器人集群

這項(xiàng)發(fā)表在《ScienceAdvances》上的成果，硬是把科幻電影里的“體內(nèi)機(jī)器人”變成了現(xiàn)實(shí)。

肺部治病的死結(jié)

咱們的肺就像一棵倒過來的大樹，氣管是樹干，往下分岔成無(wú)數(shù)細(xì)支氣管，最末端的肺泡才是氣體交換的地方。

可偏偏肺癌、肺纖維化這些大病，最愛藏在最細(xì)的“樹枝”里。

過去醫(yī)生給藥，簡(jiǎn)直是“盲人摸象”。最常見的靜脈注射，藥物跟著血液流全身，相當(dāng)于大海撈針

能跑到肺部病灶的藥量連1%都不到，剩下的全在肝、腎里瞎轉(zhuǎn)悠，副作用一大堆，病人化療時(shí)掉頭發(fā)、吐得昏天黑地，就是這么來的。

有人說那就直接往肺里扎針？更行不通。

肺部血管密得像蜘蛛網(wǎng)，稍微扎錯(cuò)地方就會(huì)大出血，要是血液?jiǎn)苓M(jìn)氣管，分分鐘窒息。

臨床上很多病灶藏在血管密集區(qū)，醫(yī)生根本不敢下手，只能眼睜睜看著病情惡化。

霧化吸入倒是無(wú)創(chuàng)，可這招太“挑藥”。

只有少數(shù)抗炎藥能做成霧滴，像靶向藥、干細(xì)胞這種“精密武器”，一霧化就碎了，根本沒法用。

更關(guān)鍵的是，霧氣跟著呼吸亂飄，病灶在哪全看運(yùn)氣，治不好病還浪費(fèi)藥。

“不是藥不行，是路不通?！毕愀壑形拇髮W(xué)（深圳）理工學(xué)院的俞江帆教授，研究這個(gè)問題快十年了。

他發(fā)現(xiàn)核心難題就三個(gè)：怎么讓藥精準(zhǔn)鉆進(jìn)肺部深處？怎么到地方再釋放？怎么讓藥效慢慢發(fā)揮，別一下“猛撲”健康組織？

蟻群給的靈感

俞江帆團(tuán)隊(duì)的突破口，居然來自螞蟻。

你觀察過蟻群?jiǎn)?？一只螞蟻?zhàn)卟贿h(yuǎn)、搬不動(dòng)?xùn)|西，但一群螞蟻能搭橋、能搬比自己重幾十倍的食物，還能順著氣味找到回家的路。

微機(jī)器人集群生成與運(yùn)動(dòng)

自然界的細(xì)胞群也有這本事，靠集體行動(dòng)突破復(fù)雜環(huán)境。

“要是把微型機(jī)器人做成‘軍團(tuán)’，是不是也能在肺里‘抱團(tuán)闖關(guān)’？”這個(gè)想法一冒出來，團(tuán)隊(duì)就扎進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室。

他們?cè)斓臋C(jī)器人比頭發(fā)絲還細(xì)，每個(gè)都是“微凝膠顆?！?，既能裝藥物，又能被磁場(chǎng)控制。但光有個(gè)體不行，得讓它們“團(tuán)結(jié)起來”。

團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套“動(dòng)態(tài)三維振蕩磁場(chǎng)”，簡(jiǎn)單說就是個(gè)“體外遙控器”。

一啟動(dòng)磁場(chǎng)，底部的機(jī)器人會(huì)像登山一樣爬到其他機(jī)器人身上，慢慢堆成一個(gè)“小軍團(tuán)”——這樣一來，單個(gè)機(jī)器人裝不動(dòng)的靶向藥、干細(xì)胞，現(xiàn)在能輕松扛著走；

單個(gè)機(jī)器人容易迷路，一群機(jī)器人能靠集體感應(yīng)調(diào)整方向。

更絕的是，這個(gè)“軍團(tuán)”能在空氣里走。

以前的藥物遞送都得靠血液、胃液這些液體“搭便車”，可肺部支氣管里大部分是空氣，液體載體根本沒用。

俞江帆團(tuán)隊(duì)是第一個(gè)做到在“空氣-黏膜界面”送貨的，機(jī)器人軍團(tuán)貼著支氣管壁走，完全不受空氣影響。

為了防止走丟，團(tuán)隊(duì)還把磁場(chǎng)和CT結(jié)合起來。

微機(jī)器人集群在活體豬肺中的靶向遞送

CT先拍張“肺部地圖”，標(biāo)出病灶位置，磁場(chǎng)再根據(jù)地圖導(dǎo)航，讓機(jī)器人軍團(tuán)避開無(wú)關(guān)的支氣管。

俞江帆在接受采訪時(shí)說：“這套系統(tǒng)能自適應(yīng)調(diào)整路線，就像給機(jī)器人裝了‘導(dǎo)航+避障’雙重保險(xiǎn)，絕不會(huì)送錯(cuò)地方?！?/p>

在活體豬肺實(shí)驗(yàn)里，這招效果驚人。

機(jī)器人軍團(tuán)順著支氣管一路往下，沿途的肺組織干干凈凈，沒一點(diǎn)藥物染色；可一到目標(biāo)位置，藥物立刻釋放，病灶處的細(xì)胞被染得清清楚楚。

“就像快遞員精準(zhǔn)送貨上門，還只給收貨人簽字，別人連包裹皮都摸不到?！眻F(tuán)隊(duì)里的博士生陳輝說，他是這篇論文的第一作者。

一招破三局

這個(gè)微型機(jī)器人軍團(tuán)，一下解決了肺部給藥的三個(gè)老難題。

首先是精準(zhǔn)度。以前支氣管鏡最多探到第五級(jí)支氣管，再往里就進(jìn)不去了，而機(jī)器人軍團(tuán)能鉆到更細(xì)的末梢，連肺泡附近的病灶都能摸到。

CT導(dǎo)航+磁場(chǎng)控制，誤差能控制在毫米級(jí)，這在肺部治療里是“天花板”級(jí)別的精度。

其次是無(wú)創(chuàng)和兼容性。不用打針、不用穿刺，機(jī)器人要么通過氣管鏡送進(jìn)肺里，要么做成特殊制劑讓患者吸入。

圖片為AI制作

更重要的是，它啥藥都能裝：靶向藥、干細(xì)胞、甚至放療顆粒。以后治療肺癌，既能送化療藥，又能讓放療顆粒精準(zhǔn)“貼”在腫瘤上，減少對(duì)周圍健康組織的傷害，副作用能降一大半。

最后是緩釋效果。這個(gè)機(jī)器人軍團(tuán)本身就是個(gè)“緩釋平臺(tái)”，不是到地方就把藥全倒出來，而是像滴眼藥水一樣慢慢釋放。

肺纖維化這種慢性病，需要藥物長(zhǎng)期起效，以前的藥要么很快代謝掉，要么濃度忽高忽低，現(xiàn)在這個(gè)“平臺(tái)”能讓藥效持續(xù)幾周甚至幾個(gè)月，正好對(duì)癥。

對(duì)比一下傳統(tǒng)療法，這簡(jiǎn)直是降維打擊：靜脈注射的副作用沒了，穿刺的風(fēng)險(xiǎn)沒了，霧化的局限也沒了。

俞江帆說：“對(duì)患者來說，以后治肺病可能就是吸口氣或者做個(gè)微創(chuàng)，不用再遭大罪?！?/p>

給血管畫“活地圖”，還能闖大腦胃里

俞江帆團(tuán)隊(duì)的野心，不止于肺部。他們的微型機(jī)器人技術(shù)，已經(jīng)開始往血管、大腦、消化道“進(jìn)軍”，解決了更多臨床痛點(diǎn)。

比如血管造影?，F(xiàn)在醫(yī)生做介入治療，全靠碘海醇這種被動(dòng)造影劑，血液流到哪它就到哪。

可要是血管里有血栓堵了路，造影劑過不去，那片區(qū)域就成了“盲區(qū)”。

像腦血栓、肺門靜脈栓塞這些急癥，醫(yī)生根本看不清血管情況，只能靠手感“盲操作”，風(fēng)險(xiǎn)特別高。

俞江帆團(tuán)隊(duì)把機(jī)器人軍團(tuán)改成了“主動(dòng)造影劑”?？看艌?chǎng)引導(dǎo)，這群機(jī)器人能自己鉆進(jìn)狹窄的血管，哪怕有血栓堵路，也能繞過去探索，再結(jié)合算法畫出完整的血管地圖。

“相當(dāng)于給血管裝了‘偵察兵’，哪里堵了、堵多死，看得一清二楚?！?/strong>這項(xiàng)成果發(fā)表在《NatureMachineIntelligence》上，現(xiàn)在已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)里驗(yàn)證成功。

在消化道領(lǐng)域，他們還造了“磁性創(chuàng)可貼”。

針對(duì)胃部多發(fā)性胃潰瘍，以前醫(yī)生要么開口服藥（效果差），要么做手術(shù)（創(chuàng)傷大），

而這個(gè)多層結(jié)構(gòu)的軟體機(jī)器人，能靠磁場(chǎng)遙控“貼”在潰瘍上，一層一層釋放藥物，還能精準(zhǔn)貼多個(gè)病灶，在豬胃實(shí)驗(yàn)里已經(jīng)成功了。

更讓人期待的是腦科學(xué)領(lǐng)域。大腦有血腦屏障保護(hù)，藥物很難進(jìn)去，很多腦病都治不了。

俞江帆團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)主動(dòng)遞送系統(tǒng)，讓機(jī)器人軍團(tuán)“闖過”血腦屏障，把藥送到腦內(nèi)病灶。

雖然現(xiàn)在還在實(shí)驗(yàn)室階段，但這無(wú)疑給帕金森、腦腫瘤患者打開了一扇新大門。

35歲科學(xué)家的野心

2025年，俞江帆入選了“35歲以下科技創(chuàng)新35人”亞太區(qū)名單。

俞江帆

翻看這份名單的歷史，全是推動(dòng)行業(yè)變革的青年才俊，而俞江帆的入選理由很明確：他讓微型機(jī)器人真正走進(jìn)了醫(yī)療實(shí)戰(zhàn)。

這讓人想起當(dāng)年34歲的鄧稼先牽頭原子彈理論研究，35歲的于敏攻關(guān)氫彈技術(shù)——中國(guó)的重大科技創(chuàng)新，從來都有年輕人挑大梁的傳統(tǒng)。

俞江帆團(tuán)隊(duì)里，博士生陳輝、年輕研究員們?nèi)找古菰趯?shí)驗(yàn)室，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)常做到凌晨，就是為了早點(diǎn)把技術(shù)推向臨床。

不過從實(shí)驗(yàn)室到病床，還有幾道關(guān)要闖。

現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)用的是模型藥物，接下來團(tuán)隊(duì)要建立真實(shí)的肺部疾病模型，把治療肺纖維化的藥、干細(xì)胞裝進(jìn)去，真正對(duì)比新方案和傳統(tǒng)療法的效果。

還要優(yōu)化機(jī)器人的生物相容性，確保它在體內(nèi)能被安全代謝，不會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)。

但方向已經(jīng)很明確了。

俞江帆說：“我們做的不是單一技術(shù)，是個(gè)通用平臺(tái)。以后不管是肺部、血管還是大腦，只要是藥物遞送達(dá)不到的地方，這個(gè)機(jī)器人軍團(tuán)都能去?！?/strong>

想想幾年后，患者躺在病床上，醫(yī)生通過CT和磁場(chǎng)遙控，讓一群看不見的“微型快遞員”鉆進(jìn)體內(nèi)，精準(zhǔn)送藥、慢慢起效，不用開刀、不用化療遭罪

這不是科幻，而是俞江帆們正在實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)。

醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，從來都是把“不可能”變成“我能治”。而這群年輕科學(xué)家手里的微型機(jī)器人軍團(tuán)，正在改寫精準(zhǔn)醫(yī)療的游戲規(guī)則。