復(fù)發(fā)性腎結(jié)石會讓人痛苦不堪，甚至使人衰弱，尤其是在無法通過口服藥物治療的情況下。然而，一種微型磁控溶石機(jī)器人或許能帶來新的希望。腎結(jié)石基本上是鹽和其他尿液相關(guān)礦物質(zhì)的固體沉積物，對任何人來說都不是一件愉快的事，因為它們通過尿道時會非常痛苦。

一顆特別恐怖的腎結(jié)石——想象一下，當(dāng)你小便時試圖把它排出來

然而，對于一些腎臟結(jié)石經(jīng)常復(fù)發(fā)的人來說，情況甚至更糟?？诜幬锘蛟S能溶解沉積物，或許無效，但即使有效，也往往需要很長時間才能見效。如果結(jié)石確實阻塞了尿道，手術(shù)有時是唯一的選擇。

如果藥物能直接輸送到腎結(jié)石處，而不是分散到消化系統(tǒng)和血液循環(huán)中，那就更好了。這就是軟體“機(jī)器人條”的用武之地。

該裝置由加拿大滑鐵盧大學(xué)的Veronika Magdanz博士及其同事研發(fā)，目前采用1 x 1 x 12毫米的細(xì)絲形式，由水凝膠/彈性體混合物制成，其中載有一種名為尿素酶的酶，其一端帶有微型磁鐵。該裝置的設(shè)計理念是，可以通過導(dǎo)管插入膀胱。

一旦進(jìn)入體內(nèi)，細(xì)絲就可以通過超聲波成像，并由末端裝有旋轉(zhuǎn)磁鐵的外部機(jī)械臂移動。隨著磁鐵的旋轉(zhuǎn)，細(xì)絲也會隨之來回擺動，通過推擠內(nèi)壁，順利穿過尿道。

一旦到達(dá)腎結(jié)石，細(xì)絲就會被阻止。然后，它可以通過粘附在皮膚上的外部磁性貼片固定在原位幾天。

當(dāng)細(xì)絲停留在尿液中時，它會釋放尿素酶到周圍的尿液中，從而提高液體的pH值。酸度的降低會導(dǎo)致結(jié)石溶解，直到結(jié)石能夠相對無痛地隨尿液排出。細(xì)絲最終也能以同樣的方式排出。

首席科學(xué)家 Veronika Magdanz 博士（左）和團(tuán)隊成員 Afarin Khabbazian，以及用于引導(dǎo)細(xì)絲的機(jī)械手臂

在充滿合成尿液的人體泌尿道 3D 模型中進(jìn)行的測試中，發(fā)現(xiàn)其中一根細(xì)絲可以將液體的 pH 值從 6（典型的腎結(jié)石環(huán)境）提高到 7。這導(dǎo)致尿液中的腎結(jié)石在五天內(nèi)重量平均減少 30%，從而使其更容易排出。

此外，pH值的上升持續(xù)了長達(dá)三個月。目前，研究人員正在計劃對大型動物進(jìn)行研究。

“我們的目標(biāo)是提供一種有效替代現(xiàn)有治療方法的方法，”Magdanz說道?！拔覀兿Ｍ铀俳Y(jié)石溶解能夠更快地緩解疼痛，幫助患者更快地排出結(jié)石。”

該研究的論文最近發(fā)表在《先進(jìn)醫(yī)療材料》雜志上。