脑胶质母细胞瘤被认为是目前最棘手的脑部肿瘤之一，患者平均生存时间不到15个月，即便接受了标准的手术、放疗和化疗治疗，五年生存率仍然不到10%。这种肿瘤难以治疗的根本原因在于血脑屏障和肿瘤的浸润性生长方式，导致大多数药物无法有效进入病灶，即使勉强进入，也很难精准定位，伤害到周围正常脑组织。焦念东和他的团队正在探索一种新颖的解决方案：使用硅藻作为机器人进行治疗。 硅藻是一种微小的单细胞藻类，存在于地球上超过两亿年，广泛分布于海洋和淡水环境中。它的外壳结构由天然二氧化硅构成，具备纳米级孔隙，坚硬、透明且生物相容性极佳。这种天然多孔结构已经引起了材料学和纳米医学领域的广泛关注。沈阳自动化研究所与中国医科大学附属盛京医院联合组建了研究团队，将硅藻的内生叶绿素用作光敏剂参与治疗过程。这个设计无需外部载药，减少了药物泄漏的风险，降低了损伤正常组织和细胞的可能性。 光动力治疗通过激光激活内源性叶绿素杀死肿瘤细胞。传统纳米药物递送系统通常需要复杂化学修饰和装载外源性药物，存在泄漏风险，而硅藻机器人直接利用自身携带的叶绿素进行治疗，避免了这一问题。为了使硅藻机器人在复杂环境中精准抵达肿瘤病灶，研究团队引入了人工智能算法赋予机器人自主运动能力。外部磁场引导这些微米级别的机器人沿预设轨迹穿越组织间隙向目标区域移动。动物实验显示硅藻机器人对原代胶质瘤细胞有显著杀伤效果，肿瘤细胞存活率降低至19.5%，并且没有明显全身毒性反应。 焦念东表示这项技术仍需攻克很多挑战，比如如何在复杂三维结构中导航、确保激光穿透颅骨到达病灶以及建立适合这类器械的临床评价体系等问题。尽管面临困难，但硅藻机器人展示了它在脑肿瘤手术辅助系统中的潜力，有望成为未来治疗工具的一部分。对于每年数十万全球范围内脑胶质母细胞瘤患者来说，这项技术提供了提升治疗精准度和降低副作用的可能性。 沈阳自动化所机器人学研究室与中国医科大学附属盛京医院合作研发的硅藻机器人是一种微小精密医疗器械。它通过光动力效应杀死肿瘤细胞，并且不需要外部载药就能降低损伤风险。这个创新设计结合了硅藻天然结构优势和光动力治疗机制，省去中间复杂化学改造步骤。虽然从动物实验到临床应用还有很长一段路要走，但它已经给人们带来了希望：这粒来自古老生物的微小机器人或许正站在一条漫长但方向正确的道路起点上。