傳統內鏡檢查是透過把細長的內鏡插入病人體內，讓醫生清楚觀察器官的健康狀況，一般應用於消化道檢查。然而，要深入微小和曲折的腔內管道，如膽管、胰管、支氣管，甚至泌尿系統等較小的分支，即使是纖細靈活的內鏡亦無法到達。
最近，香港中文大學（中大）機械與自動化工程學系副教授張立教授、中大醫學院榮休講座教授沈祖堯教授及中大周毓浩創新醫學技術中心主任、中大賽馬會微創醫療技術培訓中心主任趙偉仁教授領導的跨學科研究團隊，成功研發一款「生物合成軟體微型機械人」，配合團隊開發的「雙模成像內鏡輔助磁驅動系統（EMADIS）」，微型機械人可快速進入體內深處的狹窄空間，亦能夠通過各種臨床成像技術作實時追蹤。新研究有望用於治療病灶位於迂迴曲折管道的疾病，特別是常規醫療儀器未能觸及的部位，進行微創治療，突破傳統醫療技術的局限。
微型機械人平台結合內鏡、微型機械人及磁控系統
科學界一直致力研究微型機械人在生物醫學方面的應用，以及如何解決微型機械人在體內運作面對的各種挑戰，包括安全性、適應動態生理環境的能力，以及實時追蹤和遙距控制的技術。
團隊研發的「生物合成軟體微型機械人」由大量幹細胞（約佔98%）及微量磁性粒子（約佔2%）組成，幹細胞可取自於病人，能減低病人免疫系統的排斥反應。這款球體狀的微型機械人，直徑只有100微米至500微米，大小可通過控制細胞數量作出調節，柔軟度如人體大腦組織，高彈性的特質令它在遞送過程中能隨時變形，順利通過體內複雜且狹窄的管道。
這款微型機械人如何在人體內遊走工作？張立教授解釋：「以膽管為例，我們先將EMADIS系統的內鏡放入病人的小腸，再釋放微型機械人。內鏡為微型機械人提供了一個『快速通道』，讓它們能快速穿過各種器官或組織的生物屏障，同時避免直接接觸人體內複雜的流體環境。之後再利用磁場驅動，將它們運送到膽管深處做治療，並利用內鏡（可見區域）和超聲波成像（內鏡不可到達區域）追蹤和監察整個過程，令遞送更精準、快速和可前往更深更遠的距離。」
臨床應用潛力大 有望人體內安全使用
現時，研究團隊正密鑼緊鼓地將研究成果轉化為多種體內應用，利用微型機械人將藥物如標靶藥物，直接帶到人體深處，以減少因高劑量藥物在體內循環造成的中毒反應。微型機械人在消化道疾病的治療亦極具潛力，例如可進入狹窄管道治療膽管癌或肝內膽管結石，以及治療炎症性腸病和良性膽管狹窄等。團隊下一步將開展動物實驗，以驗證技術的安全性和功效。
趙偉仁教授指出：「現時的膽管檢查受限於內鏡及手術儀器的大小，需要事先切開肌肉入口，但這有機會引致出血、穿孔及胰腺發炎等併發症，更不用說再深入肝內膽管。因此，我們期望將來可運用微型機械人作檢查和治療，及早發現病變和辨識早期癌症，提高診斷及治療效用，同時減低治療期間出現併發症的機會。」
沈祖堯教授說：「微型機械人可深入傳統內鏡難以到達的人體區域，甚至腎盞和前列腺等泌尿系統較小的分支。借助磁性導航，微型機械人可以提供前所未見的診斷和治療機會，相信這項技術有巨大的臨床應用潛力，並能安全應用。」
