深圳先進院在微納生物機器人治療腫瘤研究中獲進展

2020-12-15 光明網

近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所研究員蔡林濤，與集成所副研究員徐天添、研究員吳新宇等合作，在微納生物機器人治療腫瘤研究中取得新進展。

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。然而，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。

相關研究成果以《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）為題，在線發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials，2020，DOI：10.1002/adfm.202008262）上。論文第一作者是深圳先進院客座碩士生邢婕華與博士後尹婷，論文通訊作者是深圳先進院客座研究員鄭明彬與蔡林濤。

研究工作獲得國家自然科學基金、科技部、中科院重點部署項目、廣東省納米醫藥重點實驗室、深圳市科技計劃等的支持。

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。

來源： 深圳先進技術研究院

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