纳米级“手术刀”有望用于癌症早期手术

南报网讯（记者何洁实习生王思睿张天悦）如今，医疗机器人已经在部分医院“上岗”，辅助医生完成手术、病变检测、术后恢复等工作。但是，大型机器人完成的手术大小一般在厘米到毫米之间，无法进入人体内部进行更加精细的工作。8月1日，记者从东南大学获悉，该校科研团队设计出了一款新型的纳米级“手术刀”，它可以深入人体内完成微米级别的手术，有望应用于癌症早期的手术治疗。该项研究成果近日在英国皇家化学会期刊《纳米级》上发表。

“这种纳米尺度‘手术刀’可以在人体内进行长期手术，灵活度更高，切除的东西也更加微小。”东南大学机械工程学院副教授司伟向记者展示了他们的最新成果，在一块拇指盖大小的芯片里，装载的就是纳尺度钻机，因为只有头发丝直径的十万分之一，所以只能借助显微镜才能看清。

这款钻机由新型的纳米材料“碳纳米管”以双层嵌套的方式构成，可以像钓鱼竿一样伸缩自如。“就像钓鱼或者晾衣服的时候够不到远处的东西，有时候人体细胞癌变初期太小，传统手术刀够不到或者切除不了，我们就想到能不能发明一种‘伸缩杆’，在人体里可以伸长缩短也可以旋转，从而达到切除细小癌细胞的目标。”司伟介绍。

功能上可以像钓鱼竿似的伸缩，但如何精准操控是难题。司伟表示，根据能量最小化原理，理论上碳管最稳定的位置是正中间，如何让碳管伸长并固定则是实验的重中之重。团队在碳纳米管上加上了多个电极，再通过预先设计的编码，调节钻机的表面电荷密度和分布，从而控制其运动，使之变成一把可以深入人体内部进行手术的“手术刀”。

“部分癌症肿瘤通过医学影像筛查出来时，已经达到了毫米或厘米级别，而通过实验室先进的肿瘤标志物筛查技术，可以在癌症早期就筛查出来，并有望通过这款纳米级‘手术刀’，精准切除纳米级甚至微米级大小的病灶，因为创口很小，几乎是无痛的。”司伟表示，目前该项技术还处于理论设计阶段，想要步入动物实验阶段，还有很长的一段路要走。未来，团队计划结合人工智能技术，通过机器深度学习，在人体外精准控制这把纳米级“手术刀”，让它对于人体的单细胞或多细胞进行手术治疗。

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