中國科學院微納生物機器人治療腫瘤方面取得新突破

2020-12-17 電子發燒友

中國科學院微納生物機器人治療腫瘤方面取得新突破

深圳先進院 發表於 2020-12-16 12:06:28

近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所所長蔡林濤研究員、集成所徐天添副研究員、集成所吳新宇研究員等合作在微納生物機器人治療腫瘤方面取得新突破。

微納生物機器人是微納尺度的類生命機器人，具有自動化和智能化等機器人屬性，能夠到達現有醫療器械難以企及的微觀區域，有望革新傳統醫學實現疾病的精準診療。但是，如何構建具有自主驅動的微納生物機器人，採用磁、光、聲等外場操縱和內生能源驅動機器人穿越複雜生物屏障，實現疾病的精準治療，並保障其生物安全性，是當前微納生物機器人的挑戰難題和前沿趨勢。

蔡林濤研究員及其團隊成員邢婕華、尹婷和鄭明彬，在團隊前期工作基礎上（Advanced Functional Materials，2020， 30， 1910176；ACS nano，2020，14， 11452；Biomaterials，2019，214，119226），選用海洋來源的趨磁細菌（AMB-1）作為模板，利用麥可加成反應將納米光敏劑負載到細菌表面，構建了智能微納生物機器人（AI microrobot），通過磁/光序貫操控，在小鼠體內實現了磁控導航、腫瘤穿透和光熱消融。

研究結果表明，微納生物機器人在磁場操控下，實現了微米尺度的單一或群體精準遷移控制，通過螢光和磁共振雙模成像在體內進行實時追蹤。利用微納生物機器人的磁性和缺氧集成靶向，突破複雜的生理屏障帶光敏劑進入到腫瘤內部後，利用遠程近紅外雷射觸發產生局部高溫，實現了腫瘤的可視化精準治療。

具有磁/光序貫操控性能的微納生物機器人，在磁場下實現了微米尺度的單控群控；突破複雜的生理屏障進入到腫瘤後，近紅外光觸發消融腫瘤。

相關論文《微納生物機器人磁/光序貫操控靶向治療腫瘤》（Sequential Magneto-actuated and Optics-triggered Biomicrorobots for Targeted Cancer Therapy）在線發表於材料領域權威刊物《先進功能材料》（Advanced Functional Materials，2020，DOI：10.1002/adfm.202008262，IF=16.836）。論文第一作者是深圳先進院客座碩士生邢婕華、博士後尹婷，通訊作者是深圳先進院客座研究員鄭明彬與蔡林濤研究員。

項目獲得國家自然科學基金、科技部國際合作、中科院重點部署項目、廣東省納米醫藥重點實驗室、深圳市科技計劃等基金的大力支持。

責任編輯：PSY

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 中國科大研製可控磁控微納機器人 用於腫瘤靶向治療
    12月24日，記者從中國科學技術大學獲悉，日前該校工程科學學院微納米工程實驗室在利用調製結構光場高效加工微納機器人及其細胞移植、靶向藥物運輸方面取得重要進展。中國科學技術大學工程科學學院博士生辛晨、楊亮為論文的第一作者，吳東教授和胡衍雷副教授為論文的共同通訊作者。
  • 螺旋藻「披上」磁性外衣 借光合作用靶向治療腫瘤
    受訪者供圖　　因具有靈活運動、藥物運輸等能力，微納機器人在疾病診斷治療、靶向遞送、無創手術等生物醫學領域有著廣闊的應用前景。然而現階段針對微納機器人的有關研究大多聚焦在體外，在體內治療應用的更多預期功能仍然存在極大的挑戰。
  • 生物醫用材料研究取得新進展
    近日，中國科學院上海高等研究院研究員李久盛團隊與上海交通大學附屬第六人民醫院、深圳大學和同濟大學等多家單位合作，在生物醫用材料的研究中取得新進展，研究成果發表在Chemical Engineering Journal上。
  • 神奇的微納米機器人走進人體
    福田敏男教授被稱為「微納機器人之父」，是北京理工大學教授、中國科學院外籍院士、2020年IEEE總主席，也是中國機器人峰會學術委員會專家，在第五屆中國機器人峰會上，他為我們帶來了「微納米機器人」專題演講，帶來了最前沿的科技理論和研究成果，送上了一場智慧交融的科技盛宴。 利用納米醫學機器人實現對人類重大疾病的精準診斷和治療是科學家們追逐的一個偉大的夢想。
  • 上海高研院等在生物醫用材料研究領域取得新進展
    近日，中國科學院上海高等研究院研究員李久盛團隊與上海交通大學附屬第六人民醫院、深圳大學和同濟大學等多家單位合作，在生物醫用材料的研究中取得新進展，研究成果發表在Chemical Engineering Journal上。
  • 「玻璃醫療兵」——用於腫瘤治療及組織再生一體化的生物活性玻璃
    今年新冠疫情爆發，該課題組開發的矽基創面修復材料，由合作公司向武漢華中科技大學附屬同濟醫院、武漢第七醫院等醫院捐贈了2800盒, 用於治療醫護人員由於長時間戴防護手套、口罩引起的皮膚磨傷潰爛和溼疹，以及具有褥瘡潰瘍的老年新冠肺炎患者，取得了很好的效果。
  • 第四屆微納光學技術與應用交流會
    薛鵬（北京計算科學研究中心）-非厄米量子行走中的拓撲現象     本專題擬反映近年來在該領域的重要創新性成果，包含但不限於：超構表面光場調控，超構透鏡，非線性超構材料，拓撲超構材料，等離激元納米雷射，納米光子集成，石墨烯等離激元器件，以及在高分辨成像、大視場顯微成像、立體全息技術、高靈敏生物傳感與探測等方面的應用。
  • 實現首次突破，他發現"砒霜"治療腫瘤新方案，45歲當選中國科學院院士！
    1992年，樊春海考入南京大學生物化學專業；33歲他成為國家自然科學基金委傑出青年基金獲得者；42歲時他和團隊實現了中國研究者在DNA納米技術領域的首次突破；45歲，他當選為中國科學院院士……而提及當初專業選擇的原因，樊春海的回答竟然是&34;
  • 湖南大學在人造細胞生理效應研究方面取得新進展
    紅網時刻12月10日訊（記者 何青 通訊員 周娉 任彬彬）近日，湖南大學聯合英國布裡斯託大學、中南大學湘雅二醫院在人造細胞生理效應研究領域取得創新突破，發展了一種產生一氧化氮的人造細胞，具有血管舒張的生理效應。
  • 血液系統腫瘤治療實現新突破,基因檢測受益
    中美科學家通過多年研究發現，低氧誘導因子α（HIF1A）是骨髓增生異常症候群（MDS）發生的關鍵分子，這一重大發現有望給這一惡性血液系統腫瘤的治療帶來突破。醫療端的應用最重要的是在腫瘤領域，根據Illumina的測算，基因檢測在腫瘤應用領域佔比將高達 60%。繼傳統療法（手術、化療和放療）、靶向療法後，靶向用藥基因檢測已發展為相對成熟的治療手段。畢竟在癌症治療過程中，一方面由於腫瘤具有顯著的個體差異，不同患者對同一藥物表現出不同的療效和毒副作用。另一方面治療過程中的基因突變可能會導致抗腫瘤藥物的療效的下降。
  • 漲姿勢:腫瘤生物治療|特異性|腫瘤|細胞|疫苗|-健康界
    腫瘤生物治療基礎知識介紹作為僅次於心血管疾病的第二大死亡原因，腫瘤已成為當今世界威脅人類健康的主要疾病之一。據世界衛生組織公布的最新數據顯示，到2030年，全球因腫瘤死亡人數將增至1300萬，新腫瘤病例將增至2200萬。
  • 無創腫瘤治療新方式出現,石墨烯熱療擔當重要角色!
    在江蘇省石墨烯創新中心名譽主任、江南石墨烯研究院名譽院長、烯旺新材料科技股份有限公司董事長馮冠平先生建議下,南京醫科大學聯合烯旺新材料科技股份有限公司等單位研發出將石墨烯柔性電子器件用作腫瘤治療的新型遠紅外發生器,實驗證明,其可有效抑制腫瘤生長並延長荷瘤裸鼠存活時間,未來有望應用於無創治療腫瘤的聯合策略。
  • 人事調整:譚蔚泓院士任中國科學院大學附屬腫瘤醫院院長
    張平主任表示，今天會議的召開，標誌著中國科學院腫瘤與基礎醫學研究所、中國科學院大學附屬醫院、中國科學院大學杭州臨床醫學院的建設邁出了實質性的一步，開啟了醫院發展新階段。他對醫院今後工作提出具體要求：一是要找準定位，提高國家隊的戰略意識。
  • 達文西機器人手術治療縱隔腫瘤的病例對照研究
    達文西機器人手術治療縱隔腫瘤的病例對照研究. 中國胸心血管外科臨床雜誌, 2018, 25(5): 382-386. doi: 10.7507/1007-4848.201711043 縱隔腫瘤是胸外科常見的一類疾病，以良性多見。手術切除是目前主要的有效治療縱隔腫瘤的手段。
  • 石墨烯應用新突破 有望實現高效低副作用的無創腫瘤治療
    近日，在江蘇省石墨烯創新中心名譽主任、江南石墨烯研究院名譽院長、烯旺新材料科技股份有限公司董事長馮冠平先生建議下，南京醫科大學聯合烯旺新材料科技股份有限公司等單位研發出將石墨烯柔性電子器件用作腫瘤治療的新型遠紅外發生器，實驗證明，其可有效抑制腫瘤生長並延長荷瘤小鼠存活時間，未來有望應用於無創治療腫瘤的聯合策略。
  • 浙江省與中科院共建中國科學院腫瘤與基礎醫學研究所
    新華社杭州5月8日電（記者俞菀）8日，浙江省人民政府與中國科學院籤訂醫學合作框架協議，以浙江省腫瘤醫院為依託，共建中國科學院腫瘤與基礎醫學研究所。據悉，上述研究所是中科院首個以腫瘤醫學為主要研究方向的專業研究機構，也是浙江省引進的首個國家級生命健康研究機構。該研究所將在5年內建成至少擁有200名科研人員規模的國家級腫瘤與基礎醫學研究機構，並在腫瘤防治和藥物研發、轉化等關鍵領域取得突破性進展。
  • 腹部腫瘤治療史上的突破
    東方網16日消息：世紀之交，醫學界傳來喜訊，一種治療腫瘤的新方法———「高能超聲聚焦隱形刀」問世。它不用開刀，能在病人毫無痛苦的情況下，從體外將體內的腫瘤消除，給腫瘤患者的治療和康復帶來全新的生命之光。什麼是「高能超聲聚焦隱形刀」？
  • 武漢理工大學:2018微納功能材料國際論壇在校舉行
    Cheetham教授，中國科學院王恩哥院士和我校校長、中國科學院院士張清傑教授共同擔任。　　　　張清傑校長出席開幕式並致辭，代表學校對大會的召開表示熱烈祝賀，對參加大會的各國學者表示歡迎，簡要介紹了我校材料學科建設及人才培養情況，認為國內外學者相聚一堂，共同研討微納功能材料領域面臨的機遇與挑戰，將對未來微納功能材料領域的發展起到重要的促進作用。
  • 腫瘤免疫治療新突破:用「光」就能精確殺傷癌細胞
    腫瘤免疫治療新突破：用「光」就能精確殺傷癌細胞  黃琨 • 2020-02-22 13:30:40