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抑制增殖!哈工大团队开发出游动微纳机器人,药物精准释放靶向胶质瘤

2021-03-31 11:48 前瞻网   

胶质母细胞瘤(GBM),是最难有效治疗的癌症之一,缺乏精准疗法、血脑屏障阻碍药物的主动靶向递送……这些因素都成为了难以突破的瓶颈。

而具有自推进和导航功能的生物混合微型机器人,可能成为这种细胞瘤治疗的一大关键。生物混合微型机器人在人体难以触及的区域中可控制的运动,从而实现无创药物输送和治疗。

抑制增殖!哈工大团队开发出游动微纳机器人,药物精准释放靶向胶质瘤

近日,哈尔滨工业大学微纳米技术研究中心的贺强教授和吴志光教授研究团队,首次实现了游动微纳米机器人对脑胶质瘤的主动靶向治疗。

他们开发出了一种基于嗜中性粒细胞(neutrophil)的微型机器人“Neutrobot”,可以在体内将药物主动运送至恶性神经胶质瘤具体区域,并可自主感知病原信号并穿越血脑屏障后游动到病患位点,将药物精准地释放到病患处,显著提高了药物的靶向效率。

嗜中性机器人是通过自然嗜中性粒细胞对大肠杆菌膜包裹的载药磁性纳米水凝胶的吞噬作用而构建的,其中大肠杆菌膜伪装提高了吞噬作用的效率,还防止了中性粒细胞内部的药物泄漏。

据悉,中性粒细胞是一种对抗血液细胞的细菌,可以穿过血脑屏障,但不会被免疫系统发现。这些磁性粒子含有抗癌药物,并被大肠杆菌包裹,这样中性粒细胞就会吞噬它们。

暴露于旋转磁场后,由于可控的血管内运动,中性机器人可以自主聚集在大脑中,并随后通过中性机器人沿炎症因子梯度的正趋化运动越过血脑屏障。

这一方案将中性粒细胞的自然能力与磁性微游泳器的能力结合起来。与传统的药物注射相比,使用这种双重反应的中性机器人进行靶向药物递送,基本上抑制了肿瘤细胞的增殖。

研究结果显示,比起未接受治疗的老鼠,这一方案更能有效地延长老鼠的寿命。在人类患者能够从临床应用中获益之前,还需要做更多的工作。

近日,相关研究成果以“Dual-responsive biohybrid neutrobots for active target delivery”为题,在线发表于《科学机器人》(Science Robotics)上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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