科学机器人:科学家开发了一种用于体内精确给药的微型游泳装置

来源：科技部生物中心，2022年2月11日12:52

探索微型游泳运动员在医学上的应用是一个热门的研究领域。近日，德国马克斯普朗克研究所研究团队提出了一种基于氮化碳的光驱动微型游泳装置，可用于体内给药，实现精准可控的“按需”给药。研究结果发表在《SCIENCE ROBOTICS》，标题为“光驱动氮化碳微动开关与Pro”

探索微型游泳运动员在医学上的应用是一个热门的研究领域。近日，德国马克斯普朗克研究所研究团队提出了一种基于氮化碳的光驱动微型游泳装置，可用于体内给药，实现精准可控的“按需”给药。该研究成果发表于《SCIENCE ROBOTICS》，标题为“光驱动氮化碳微泳器，原理在生物和离子介质中，响应性按需给药”。

研究团队开发了一种光驱动的微型游泳装置，以二维氮化碳多角体酰亚胺颗粒(PHI)作为各种离子和生物介质。结果表明，这种微型游泳器可以在浓度高达5M的多组分离子溶液中高速游泳，并且不需要特殊燃料，突破了以往光驱动微型游泳器的瓶颈问题。颗粒的织构和结构孔隙率与光电特性之间的良好相互作用促进了高盐度溶液中离子的相互作用，使微泳者具有较高的离子耐受性。研究小组还通过测试三种不同细胞系和原代细胞的细胞活力，验证了微型游泳装置的生物相容性。模型抗癌药物多柔比星(DOX)被装载在游泳装置的孔中，从而实现185%的高装载效率，而没有被动释放。这种游泳装置可以报告不同酸碱度条件下受控药物的释放，并通过控制光照根据需要触发药物的释放。研究团队利用PHI的材料特性、环境敏感性和光诱导电荷存储特性，证明了DOX及其活性降解产物在缺氧条件下可被光触发释放，这使得微泳器未来应用于缺氧区域的处理成为可能。这种有机PHI微型游泳器不仅解决了高离子耐受性、生物介质中无燃料高速推进、生物相容性等问题。还实现了按需释放物质的功能，为其在生物、医药、环境等方面的潜在应用提供了支持。(100yiyao.com)

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