在外部磁場引導下,微型機械人能迅速集結並導航至感染部位,經光纖導引的可見光啟動抗菌反應,促成光熱效應,降低黏液黏度及提升穿透力,亦能產生活性氧(ROS),有效破壞生物膜結構。(中大圖片)
香港文匯報訊(記者高鈺)根據《刺針》統計,細菌感染是全球第二大死亡原因,每年奪去數百萬人的性命。抗生素、沖洗和手術穿刺等傳統療法,容易引發抗藥性與組織損傷。為此,香港中文大學機械與自動化工程學系教授張立,聯同深圳大學及廣西大學的兩名學者,研發出創新的光催化微型機械人(CBMR),可提供微創且高度針對性的治療方法,測試顯示,細菌存活率由逾九成大降至低於百分之一,可見其強大的殺菌效能,新技術特別適用於鼻竇炎等深層生物膜感染。研究結果已於《Science Robotics》上發表。
CBMR由單原子銅摻雜的鉍氧碘(BiOI)構成,並結合精準磁控導航與光激活光催化反應技術,在外部磁場引導下,微型機械人能迅速聚集並導航至感染部位,再經光纖引導的可見光啟動抗菌反應,產生光熱效應。這可降低黏液黏度及提升穿透力,亦能產生活性氧,有效破壞生物膜結構。
研究團隊進一步以兔鼻竇炎模型驗證療效,證實它能穿透濃稠的炎性分泌物,並分解生物膜。經治療後,鼻竇組織恢復正常,炎症顯著減輕,纖維化程度大幅下降。該療法亦展現出良好的生物相容性,在光照20分鐘後未見黏膜損傷,細胞存活率維持在九成以上。
張立表示,CBMR展現出卓越的抗菌效能,更為安全兼具針對性的深層感染治療開啟了嶄新可能,這成果標誌著微型機械人療法的重要里程碑,為慢性感染提供創新、微創的治療方式,並為耳鼻喉科及其他臨床應用領域開拓新方向。