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“药物的搬运工”!洛杉矶初创公司发明微型入体机器人,可将药物直接运抵肿瘤部位

olivia chan

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(图文无关)

在电影《神奇旅程》里,几位医生将自己缩成细胞大小并钻进了一位科学家的脑子里帮他清除血栓。这一幕自电影诞生以来的55年里就一直停留于特效场景上。而近日,美国洛杉矶的一家初创公司打算将这一场景变为现实。

Bionaut Labs是一家专业制造远程控制医疗微型机器人的公司,并刚获得了2000万美元的风险投资。基于机器人技术和精密制造技术的最新发展,该公司正在开发一种只有面包屑大小的设备。在搭载可杀死癌症的化学物质后,医生可将其注射到脊柱或颅骨中,并通过磁力将其导向肿瘤所在的部位,以释放精确剂量的药物,最后将设备撤出人体。公司计划在2023年之前进行临床试验。

Bionaut的首席执行官Michael Shpigelmache和联合创始人Aviad Maizels于2016年创建了该公司,以解决现代医学的一个基本问题:如何准确地将所需药物剂量运送到人体所需用药的部位。

如今,大多数药物的输送都是基于通过血液的扩散,这需要高剂量才能确保足够的活性成分使其达到目标,并且通常意味着身体的其他部分同时受到药物影响。Shpigelmacher说:“这完全就是统计学概率而已,跟精确剂量没有什么关系。” “我们想要的是一种运输方法,而不是用药物淹没身体。”

Shpigelmacher和Maizels在2000年代中期合作创建了3D感测初创企业PrimeSense,打造了Xbox Kinect,并于2013年被Apple收购。他们在之后由于对医疗微型机器人这一新兴领域的共同兴趣而保持联系。他们专注于德国马克斯·普朗克智能系统研究所的公开研究成果,并与该实验室的负责人科学家Peer Fischer进行合作,商讨了将其中一些研究成果进行商业化,推向市场。

Fischer成为Bionaut的高级科学顾问后,公司开始资助他的研究,其后更是从Upfront Ventures,Khosla Ventures和Revolution等公司获得了多轮风险投资。四年后,该公司已准备好完善其技术并为人体试验做准备。

证明脑干神经胶质瘤是Bionaut证明其技术的第一步,这是一种会严重影响儿童和年轻人的癌症。当前的技术尤其难以治疗脑部肿瘤:放射线和外科手术会对脆弱的组织造成过多损害,并且血脑屏障阻止大多数化学疗法的药物到达肿瘤。若能将药物直接传递到脑部肿瘤,这必然会成为一项重大进步。

具体操作流程是这样的:医生通过导管将少量的Bionaut设备插入到脊柱中。每个设备都足够大,可以在实时X射线下清晰可见;现有的制造技术可以使设备变得更小,但是Bionaut选择将它们保持在毫米级附近,以使它们在人体中的追踪和操纵变得不那么困难。

一组围绕头部和颈部放置的磁铁会产生一个外部磁场,医生可以控制该磁场,以使设备沿着脊柱刺入脑干的受影响区域。一旦它们处于正确的位置,另一个磁信号就会激活每个设备的货舱中的一个微型柱塞,从而排出药物。然后,医生可以将设备带回到他们进入脊椎的位置并取出。

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(图文无关)

对Bionaut技术的基础科学的研究始于数十年前,但近年来却在加速发展。密歇根州立大学生物医学工程学助理教授,从事医学微型机器人研究的Jinxing Li将Fischer团队称为“技术先驱之一”。Li预计,随着越来越多的医疗程序中使用微型机器人,Bionaut将在未来几年中出现许多新的竞争对手。

Bionaut的下一个障碍是临床试验过程。尽管医疗器械的审批流程通常比较简单,但Bionaut将微型机器人与药物输送相结合的新技术意味着它必须通过食品和药物管理局的完整方案。MIT最近的一项研究表明,大多数寻求FDA批准的新药都会失败,成功率因应用而异,从传染性疾病新疫苗的33%下降到实验性癌症药物的3.4% 。

Bionaut首先针对脑干神经胶质瘤,以增加这些几率。“这是一种罕见的疾病,目前尚无治愈方法,它们正在提供经过验证的有效杀伤肿瘤细胞的有效载荷,”领导该基金对Bionaut进行投资的Upfront Ventures合伙人Kevin Zhang说。针对罕见病的治疗可以向FDA申请“孤儿”身份,这将带来税收优惠并简化监管流程。“除了有一个好的解决方案之外,提高通过概率的最好方法是选择正确的问题,以解决未满足的高需求。”

如果神经胶质瘤治疗能够通过临床试验实现,Bionaut计划将该技术继续扩展到其他中枢神经系统疾病和难以用药物靶向的其他区域,例如眼内。

但是,投入大量资金支持将其从实验室带入手术室的方法是第一步。当Shpigelmacher首次带着成立Bionaut的想法与投资者接触时,大多数人退缩了。他们都观望着,等待研究人员完善技术。对于Shpigelmacher来说,商业化是“惠及患者最快的方式”,他说,“远比学术界要快。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://www.latimes.com/business/technology/story/2021-03-04/this-la-company-is-building-tiny-medical-robots-to-inject-into-your-body


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