在电影《奇妙航行》(Fantastic Voyage)上映50年后，科幻取代了科幻

在电影《梦幻之旅》首次在影院上映的50年后，Polytechnique Montréal纳米机器人实验室(Nanorobotics Laboratory)推出了一项专门用于对抗癌症的独特医疗介入基础设施。这是Sylvain Martel教授和他的团队15年的研究成果，它使微型纳米机器人药剂能够被引导通过生命体的血管系统，将药物递送到目标区域。

在人体中的一个动作包装了100,000公里的旅程

梦幻般的航行讲述了一个研究人员团队的冒险缩小到微观潜艇的微观潜艇，前往患者的身体，在手术地区进行医疗操作。这本科幻经典现已被马特尔教授的多学科团队开发的程序和协议黯然失色，包括来自多个医学专业的工程师，科学家和专家，这些项目在这些项目中携带了预示着医学的未来。

马特尔教授说:“我们的工作代表了癌症治疗的新愿景，我们的目标是开发最有效的运输系统，将治疗药物直接运送到传统治疗方法无法到达的肿瘤细胞，”他是加拿大医学纳米机器人研究主席和Polytechnique Montréal纳米机器人实验室主任。

将纳米毒剂药物传送到血液中，以达到目标区域直至最小的毛细血管，而不会迷失在这个网络中，在地球周长的大约10万公里 - 两倍延伸到地球的周围 - 是一项已经变成现实的场景。这是一种充满冒险的旅程，用于这些微观车辆必须面对动脉血流的强大冲击，血管网络的迷宫和毛细血管的狭窄 - 就像电影的英雄一样！

肉眼看不见的“医生”

进行这神奇旅程马特尔教授的团队正在开发各种程序，经常扮演着先锋角色。其中包括使用临床磁共振成像(MRI)平台在动脉中穿行的导航载体，其厚度只有头发的一小部分。2006年，这是世界上首次在活体中实现这一功能。在2011年，这项技术被引入到兔子的肝脏中。

然而，限制人工纳米波特的小型化阻止它们渗透最小的血管。为此，马尔特教授计划让他们发挥特洛伊木马的作用，封闭着载有药物的“军队”，这些细菌将释放在这些小船只的边缘。

这些细菌能够沿着比红血球还小的路径移动，它们以高速移动(200微米/秒，或200倍于它们的大小/秒)。一旦他们进入肿瘤内部，他们就能够自然地检测出缺氧(缺氧)区域，这是最活跃的区域，也是包括放射治疗在内的传统方法最难治疗的区域，然后再给药。

马特尔教授的团队已经成功地用这种方法给小鼠结肠直肠肿瘤注入治疗药物，引导它们通过磁场。这是该著名杂志上一篇文章的主题自然纳米技术标题为“磁致衰老细菌将含药物的纳米脂质体递送到肿瘤缺氧区域”。“与目前的化疗或放疗不同，这种先进的治疗方法提供了肿瘤的最佳靶向，同时保存了周围健康的器官和组织，预示着癌症治疗的新时代，”犹太总医院麦吉尔癌症转化研究中心主任Gerald batists博士说。是这个项目的合作伙伴。

马特尔教授的项目还关注身体的某些部位(比如大脑)无法运送药剂。2015年，他的团队也脱颖而出，成功地暂时打开了老鼠的血脑屏障，使其能够进入大脑的目标区域。这一壮举是通过将纳米粒子暴露在射频场中引起的温度轻微上升而实现的。

“目前，98%的药物分子都很难通过血脑屏障，”Montréal圣贾斯汀大学医院血液肿瘤学专家Anne-Sophie Carret博士说，她也是该项目的合作医生之一。这意味着手术通常是治疗一些严重脑部疾病患者的唯一方法。但某些肿瘤由于位置原因是不能手术的。就放射疗法而言，它对大脑并非没有中长期风险。因此，这项研究为脑瘤患者带来了真正的希望。”

460万美元的设备用于一个独一无二的未来医学实验室

这项新的纳米藻醇学实验室的基础设施投资占460万美元，捐款来自加拿大创新基金会（CFI）和魁北克政府。包括西门子加拿大和Mécanik在内的公司也向该项目做出了战略贡献。该实验室现在结合了平台，帮助制定用于转移Martel教授开发的程序到临床环境的医疗协议。

该实验室包含以下设备：

• 一个临床MRI平台，可以将显微镜下的载体直接导航到血管系统的特定区域，并对这些载体在体内的三维可视化;
• 一种特殊开发的平台，可以产生所需的磁场序列，引导携带治疗药物的特殊细菌进入肿瘤;
• 一个机器人站（由机器人化床组成），用于将患者从一个平台移动到另一个平台;
• 暂时打开血脑屏障的热疗平台;
• 移动X射线系统;
• 一种增加这些抗癌细菌产量的设备。

加拿大创新基金会首席执行官Gilles Patry表示:“我们很高兴为Montréal的最先进基础设施的发展做出贡献，这将有助于创建有望彻底改变癌症治疗的医疗程序。”

对于Québec经济、科学和创新部长兼数字战略部长Dominique Anglade来说，她表示:“Québec政府很自豪地支持Martel教授的工作，这反映了Québec在生命科学领域研究的卓越和先锋性质。此外，在纳米机器人实验室建立的众多伙伴关系正在加强行业的专业知识和创新能力。”

Gilles Soulez博士在Université de Montréal医院中心研究中心成像研究平台的团队是Martel教授团队开发这些协议的第一个合作者，他说:“马特尔教授的项目所预示的纳米医学将使我们能够在肝脏肿瘤化疗栓塞过程中提高肿瘤的靶向性，从而更有效地治疗肿瘤，同时降低全身毒性和副作用。”

Polytechnique Montréal的首席执行官Christophe Guy说:“马特尔教授和他的团队正在进行的项目代表了我们机构在生物医学工程教学和研究方面的领导地位。它们也体现了我们对这个研究领域的愿景，这对社会和我们的公民同胞有积极影响。”

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