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微纳生物机器人治疗肿瘤研究获进展

  1. 微纳生物机器人

来源:深圳先进院 2020-12-15 13:07

近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所研究员蔡林涛,与集成所副研究员徐天添、研究员吴新宇等合作,在微纳生物机器人治疗肿瘤研究中取得新进展。微纳生物机器人是微纳尺度的类生命机器人,具有自动化和智能化等机器人属性,能够到达现有医疗器械难以企及的微观区域,有望革新传统医学实现疾病的精准诊疗。然而,如何构建具有自主驱动的微纳生物机器人,采用磁、光、声等外场操纵和内





近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所研究员蔡林涛,与集成所副研究员徐天添、研究员吴新宇等合作,在微纳生物机器人治疗肿瘤研究中取得新进展。

微纳生物机器人是微纳尺度的类生命机器人,具有自动化和智能化等机器人属性,能够到达现有医疗器械难以企及的微观区域,有望革新传统医学实现疾病的精准诊疗。然而,如何构建具有自主驱动的微纳生物机器人,采用磁、光、声等外场操纵和内生能源驱动机器人穿越复杂生物屏障,实现疾病的精准治疗,并保障其生物安全性,是当前微纳生物机器人的挑战难题和前沿趋势。

蔡林涛及其团队成员邢婕华、尹婷和郑明彬,在团队前期工作基础上(Advanced Functional Materials,2020, 30, 1910176;ACS nano,2020,14, 11452;Biomaterials, 2019, 214, 119226),选用海洋来源的趋磁细菌(AMB-1)作为模板,利用迈克尔加成反应将纳米光敏剂负载到细菌表面,构建了智能微纳生物机器人(AI microrobot),通过磁/光序贯操控,在小鼠体内实现了磁控导航、肿瘤穿透和光热消融。

研究表明,微纳生物机器人在磁场操控下,实现了微米尺度的单一或群体精准迁移控制,通过荧光和磁共振双模成像在体内进行实时追踪。利用微纳生物机器人的磁性和缺氧集成靶向,突破复杂的生理屏障带光敏剂进入到肿瘤内部后,利用远程近红外激光触发产生局部高温,实现了肿瘤的可视化精准治疗。

相关研究成果以《微纳生物机器人磁/光序贯操控靶向治疗肿瘤》(Sequential Magneto-actuated and Optics-triggered Biomicrorobots for Targeted Cancer Therapy)为题,在线发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,2020,DOI:10.1002/adfm.202008262)上。论文第一作者是深圳先进院客座硕士生邢婕华与博士后尹婷,论文通讯作者是深圳先进院客座研究员郑明彬与蔡林涛。(生物谷Bioon.com)

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