游泳微型机器人为小鼠肺部转移瘤提供抗癌药物

加州大学圣地亚哥分校的工程师开发了一种被称为微型机器人的微型机器人，能够在肺部游泳，将抗癌药物直接输送到转移性肿瘤。这种方法在小鼠身上显示出了前景，它抑制了转移到肺部的肿瘤的生长和扩散，从而与对照治疗相比提高了存活率

6月12日发表在《科学进展》杂志上的一篇论文详细介绍了这一发现

微型机器人是生物学和纳米技术的巧妙结合。这是Joseph Wang和Liangfang Zhang实验室的共同努力，他们都是加州大学圣地亚哥雅各布工程学院Aiiso Yufeng Li家族化学与纳米工程系的教授。

为了制造微型机器人，研究人员将药物填充的纳米颗粒化学附着在绿藻细胞表面。藻类为微型机器人提供运动，使纳米颗粒能够在肺部有效地游动，并将其治疗有效载荷输送到肿瘤

纳米颗粒由微小的可生物降解聚合物球体制成，球体上负载化疗药物阿霉素，并涂有红细胞膜。这种涂层具有关键功能：它保护纳米颗粒免受免疫系统的影响，使它们在肺部停留足够长的时间，发挥抗肿瘤作用

“它起到了伪装的作用，”该研究的第一作者之一、王和张研究小组的纳米工程博士生李正星说。“这种涂层使纳米颗粒看起来像体内的红细胞，因此不会引发免疫反应。”研究人员指出，这种携带藻类的纳米颗粒配方是安全的。用于制造纳米颗粒的材料具有生物相容性，而所使用的绿藻莱茵衣藻被美国食品和药物管理局认定为安全使用

这项研究建立在王和张的团队之前使用类似的微型机器人治疗小鼠致命肺炎的工作基础上。王说：“这是第一批在活体动物肺部进行安全测试的微型机器人。”

在之前的工作中，微型机器人使用不同的药物和细胞膜组合来对抗引起肺炎的细菌的传播。通过调整这些部件，该团队现在已经定制了微型机器人，以对抗癌症细胞在肺部的传播

在目前的研究中，转移到肺部的黑色素瘤小鼠用微型机器人进行治疗，通过插入气管的小管将其注射到肺部

治疗后的小鼠的中位生存时间为37天，比未治疗的小鼠以及单独接受药物或不含藻类的药物填充纳米颗粒的小鼠中观察到的27天的中位存活时间有所改善

“微型机器人的主动游动显著改善了药物在深部肺组织中的分布，同时延长了滞留时间，”李说，“这种增强的分布和延长的滞留时间使我们能够减少所需的药物剂量，在保持高生存效率的同时潜在地减少副作用。”