精密機器人技術，點燃年輕心臟病患者希望之光

在病童醫院（SickKids），一個先進的機器人系統正在改變醫生和科學家對待心臟病治療的方式。

致心律失常性心肌病（ACM）是導致年輕人心源性猝死的主要原因。

如果不進行任何治療，對於患有這種遺傳性疾病的人而言，心臟移植依舊是唯一的治癒途徑。

如今，由病童醫院的傑森·梅恩斯博士以及多倫多大學（U of T）機器人研究所的孫宇博士和劉新宇博士領銜的一個研究團隊研發出了一種機器人技術，這首次使得科學家能夠在這種狀況下同時測試衆多潛在的治療方法。

“這項技術能讓我們在恰當的時間，給恰當的人用上恰當的藥，”麻醉與疼痛醫學部主任、圍手術期服務研究副主任以及分子醫學項目的高級科學家梅恩斯說道。

技術的進步使得包括腫瘤學在內的一系列健康狀況中的高通量篩選（一次能測試大量潛在治療方法的那種能力）有所增加。然而，與癌細胞不同，研究心臟狀況的科學家面臨着一個獨特的挑戰：心臟細胞的三維（3D）動態運動。這種運動致使傳統的藥物篩選技術很難在不損傷它們的情況下，又快又準地把分子注射進跳動的心肌細胞組織裡。

面對這一挑戰，研究團隊開發出了一種解決方案——一個配備有特殊 Z 形微移液管和 3D 成像系統的微型機器人，它能夠快速、精確地將熒光分子插入藥物處理過的跳動的心臟細胞中，使科學家得以分析候選藥物的療效。

發表於 《科學機器人》 的這些發現展示了創新技術，並凸顯了其革新心臟疾病先進療法的潛力。

“通過使用這個系統，我們的團隊得以確定針對 ACM 的五種潛在治療方法，”身爲第一作者的 SickKids 及多倫多大學的博士後研究員竇文坤博士說道。“這種類型的發現唯有在來自不同領域的專家匯聚一處時才能夠出現。”

與西班牙國家心血管研究中心（CNIC）的合作人員一道，其中一種候選藥物已被證實能夠在 ACM 臨牀前模型中減少心律失常。

對於受到 ACM 影響的患者及其家庭而言，這項研究有希望加快新療法的發現進程，並且能夠切實消除對侵入性心臟手術的需求。不過，由於採用了針對高通量篩選的個性化手段，研究團隊認爲，作爲 SickKids 精準兒童健康願景的一部分，其影響或許會遠遠超出 ACM，這是爲每位患者提供個性化護理的一項舉措。

梅恩斯說：“對特定患者病情進行建模，並且能夠快速、大量地測試療法的這種能力意味着治療能夠依據每位患者的個人需求來定製。”