这种药物输送软机器人可能有助于解决医疗植入物的疤痕组织问题

疤痕组织，又称纤维化，是医疗器械植入物的祸害。即使在接受可能挽救生命的药物治疗时，患者的身体也经常会在异物周围形成疤痕，从而最终导致植入物发生故障或失效。这种反应会极大地限制手术的疗效，但一项结合软机器人和人工智能的新突破可能很快就会扫清这个棘手的障碍。

根据《科学机器人》杂志发表的一项新研究，麻省理工学院和戈尔韦大学的研究人员合作研发出了新型医疗设备技术，该技术依靠人工智能和可塑性身体来避免疤痕组织堆积。

“想象一下，一种治疗植入物也能感知周围环境，并利用人工智能做出必要的反应，”论文共同第一作者、戈尔韦大学博士后候选人 Rachel Beatty 在一份声明中说道。“这种方法可能会为一系列慢性疾病的植入式药物输送带来革命性的变化。”

该技术的秘密武器是其导电多孔膜，能够检测出何时被疤痕组织阻塞。当这种情况开始发生时，机器学习算法就会启动，监督一种名为机械疗法的新兴治疗方法，在这种治疗方法中，软机器人植入物以不同的速度和大小充气和放气，以阻止疤痕组织的形成。

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麻省理工学院机械工程学教授、研究合著者埃伦·罗奇 (Ellen Roche) 解释说，个性化、精准的药物输送系统可以从响应个人免疫系统反应中获益匪浅。此外，此类设备可以减少“脱靶效应”，同时确保在正确的时间输送正确的药物剂量。

她在一份声明中补充道：“这里展示的工作是朝着这个目标迈出的一步。”

在训练模拟中，该团队的设备可以在严重纤维化的情况下制定个性化、一致的给药方案。根据研究人员 8 月 31 日的公告，即使在“最坏的情况下，疤痕组织非常厚且致密”，新设备的人工智能也可以有效控制药物释放。

据该研究的资深作者、戈尔韦大学解剖学和再生医学教授加里·达菲 (Garry Duffy) 介绍，该团队最初专注于使用新机器人治疗糖尿病。“胰岛素输送套管会因异物反应而失效，必须经常更换（大约每 3-5 天一次），”通过电子邮件告诉PopSci 。“如果我们能够延长套管的使用寿命，那么我们就可以更长时间地维护套管，而糖尿病患者需要更换的套管更少。”

除了糖尿病以外，他们还设想未来该设备可以轻松适应各种医疗情况和药物输送方案。据 Duffy 称，这些进展很快就能“在无需临床医生参与的情况下，长期提供一致且反应灵敏的剂量，提高疗效并减少因纤维化而更换设备的需要”，他在 8 月 31 日的声明中说道。