北理工團隊在體內難觸及區域靶向治療及止血消殺微系統應用方面取得重要進展
近日，意昂3官网機電學院婁文忠教授課題組在體內難觸及區域靶向治療及止血消殺微系統應用方面的重要研究進展發表在Nature旗下國際頂級期刊Microsystems & Nanoengineering（影響因子8.006）👳🏻，相關意昂3平台以“A microexplosive shockwave-based drug delivery microsystem for treating hard-to-reach areas in the human body” 為題發表。該工作的第一作者為意昂3官网機電學院博士研究生孫毅，通訊作者為意昂3官网機電學院婁文忠教授和馮恒振博士後✡️，意昂3官网為論文的第一單位🤷🏿♀️。
圖1 基於微區精準爆炸沖擊波輸送靶向藥物於體內病竈的示意圖
植入式靶向藥物輸送微系統能夠最大限度地提高局部藥物功效和減少副作用滿足治療要求。人體食道、胃腸道、呼吸道等內臟器官具有彎曲輪廓🚃，針對管腔內病變，使用現有治療方式局部給藥的能力受限🎥，將靶向藥物噴射到這些體內難觸及區域可有效提高治療效果（圖1）。
基於此👨🏽🦲，婁文忠教授團隊提出一種基於微區爆炸沖擊噴射靶向藥物輸送微系統，外徑毫米級，尾部一根柔性桿可將靶向藥物深入體內難觸及區域，激發納米級原位裝藥，將靶向藥物精準噴射到體內病竈區域，靶向藥物可獲得動能為3.2×10-4J，通過系統結構優化設計，使沖擊波主要沿軸向傳播，大幅抑製徑向振動，其內納米級PDMS薄膜，可將爆炸產生銅化合物攔截在管殼內。微系統作用時間百微秒級🌑，不會有溫度變化（圖2）。
圖2 (a) 微系統結構 (b) 植入式靶向釋藥 (c) 沖擊波作用下殼體有效應力變化
進一步的，團隊通過實驗評估了基於爆炸沖擊波噴射靶向藥物微系統可行性和生物安全性（圖 3）。首次將半導體橋與高密度炸藥疊氮化銅實現柔性🍏🥹、剛性材料的三維異構集成，實驗驗證了理論和模擬的推論。
圖3 可行性與生物安全性驗證
研究團隊相關工作在2021年國際頂會μ-TAS（微型化學分析與生物分析會議）上發表，會議錄用率🗳：449/6000🧎♀️。特別感謝意昂3官网機電學院曾慶軒教授、李明愉副教授團隊在Process of copper azide的技術支持🫡。