近日，香港中文大学教授张立团队，联合深圳大学副教授王奔、中国科学院深圳先进技术研究院研究员徐天添等组成的港深联合团队，成功研发全球首个磁控血液凝胶纤维机械人，有效实现颅内肿瘤精准治疗。相关成果发表于《自然-生物医学工程》。

论文第一作者兼共同通讯作者王奔表示，在探索血栓柔软结构的过程中，研发出磁控血液凝胶机械人，它不仅配备贴近脑内组织的材质，还具备在患者体内狭窄腔体中灵活移动的能力。更重要的是，机械人的生物材料取自患者自身，有效避免了免疫排斥，大大提升了未来临床应用的可行性。

磁控血液凝胶纤维机械人结合磁控单元与X光透视技术，有效将机械人传送患者颅内进行治疗。研究团队供图

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对位于脑内部或邻近重要功能区的颅内肿瘤长期以来是临床治疗的难题。传统手术由于解剖路径复杂，往往伴随著不可逆转的神经损伤风险；放射治疗则可能导致正常脑细胞坏死；而化疗受限于血脑屏障的低通透性，难以达到有效的药物浓度。因此，如何实现无创、精准和高效的颅内肿瘤治疗，仍然是医学界一项艰巨的挑战。

针对上述难题，港深联合团队在国家自然科学基金等项目的资助下，研发出一种基于患者自身血液的磁控血液凝胶纤维机械人。该机械人从患者血液中提取纤维蛋白作为原料，并以仿生凝胶化技术建构与脑内组织结构高度匹配的柔性机械人，有助显著降低免疫排斥的风险。团队在机械人内部加入磁性颗粒，使其能够进行摆动、翻滚、爬行等多种仿生运动模式，可以灵活地在蛛网膜下腔等复杂脑区移动。结合X光成像技术，让治疗过程可以实现即时追踪与精准定位。

该团队还摒弃了传统的血管传送路径，突破性地选择脑脊液作为机械人运输的“天然航道”，结合特设的多模态磁控运动策略，使机械人能够在脑部结构中精准导航，直达肿瘤病灶。到达靶点后，机械人在高强度交变磁场的作用下，以磁性引致机械断裂的机制，释放其携带的化疗药物，局部提升药物浓度，增强治疗效果并减少副作用，为颅内深部及邻近的肿瘤提供了一种无创、精准及高效的新治疗方案。

论文共同通讯作者张立表示，这种创新的磁控血液凝胶纤维机械人系统，融合了生物材料与智能微型机械人等多学科前沿技术，充分体现了香港与深圳在生物材料、软体机械人及医学影像等领域的协同创新和资源分享优势，为颅内深部及邻近功能区肿瘤的医疗，以及精准及无创治疗开闢了全新路径。

论文共同通讯作者徐天添表示，团队透过结合高精度的磁控系统及即时影像追踪技术，让血液凝胶纤维机械人可以在脑脊液等复杂环境中能够高效且精准地导航至病灶，为微型机械人在医学领域实践自动化治疗提供了一个新范例。未来，团队将继续提升生物材料与机械人的运动性能，拓展至不同医疗应用范围，并积极推动临床转化。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41551-025-01382-z