研究人員開發出了一種氣泡微型機器人，能夠利用超音波引導它在微小複雜的腦血管中穿梭。這種”微型載具”已在小鼠身上成功進行了測試，有望成為精確輸送藥物以治療腦癌和中風等疾病的一種手段。

我們的大腦中有超過404 英里（650 公里）長的血管。奈米技術的進步使得微型機器人得以發展，它們可以透過這些微小複雜的路徑進入以前無法進入的區域，提供精確的藥物輸送，並進行微創手術。

考慮到血管網路的複雜性和遇到的血流壓力，需要一種引導微型機器人的方法。利用磁場引導微機器人穿過大腦血管可實現精確操作，但由於微機器人必須具有磁性，因此限制了它們的生物降解性。

現在，蘇黎世聯邦理工學院、蘇黎世大學和蘇黎世大學醫院的研究人員合作開發出了微載體–塗有脂質的充滿氣體的微氣泡–可以利用超音波在小鼠大腦狹窄而復雜的血管中導航。

該研究的通訊作者之一丹尼爾-艾哈邁德（Daniel Ahmed）說：”超音波除了在醫學領域廣泛應用外，還具有安全和深入人體的特點。”

這些小而光滑、充滿氣體的微氣泡直徑在1.1至1.4微米之間，由目前用於超音波成像的一種螢光造影劑製成。隨著時間的推移，它們會在體內溶解，其脂質外殼由與生物細胞膜相同的物質製成。

聲學微型機器人導航與即時光學成像相結合Del Campo Fonseca 等人的研究發現，微型機器人可以在體內長期溶解，其脂質外殼由與生物細胞膜相同的物質製成。

研究人員將微氣泡注入小鼠體內，使其在動物血液中循環。顯微鏡可對機器人進行即時成像。研究人員在小鼠頭部外側安裝了多達四個超音波感測器，發現微機器人對聲波的反應是自我組裝成群，並沿著腦血管導航。

這些機器人透過調整每個感測器的輸出來進行引導，速度最高可達1.5微米/秒，並成功地逆向移動，血流速度最高可達10毫米/秒。研究結果表明，聲學微型機械手臂可在體內生理條件下工作。研究人員分析了超音波驅動後的腦組織，發現微機器人既沒有破壞血管內壁，也沒有造成神經細胞死亡。

用一種已在使用的物質製造微氣泡有其優點。艾哈邁德說：”由於這些氣泡或囊泡已獲準用於人體，因此與目前正在開發的其​​他類型的微載體相比，我們的技術很可能更快地獲得批准並用於人體治療。”

現在，他們已經證明了他們的微型機器人可以在小鼠腦血管中導航，研究人員的下一步是在微泡外殼外面附著藥物分子。如果成功，這種由超音波活化的微載體就有可能用於治療癌症、中風和心理疾病。

該研究發表在《自然-通訊》雜誌。