借助微型机器人进行的微创外科手术和靶向治疗是创新技术,可同时降低干预水平,将药物集中在某些位置,从而降低负面副作用的风险。
于此,德国德累斯顿工业大学Veronika Magdanz和荷兰特文特大学Islam S. M. Khalil等人通过静电自组装非运动精子细胞和磁性纳米颗粒,开发出生物混合磁性微机器人。
本文要点:
1)将生物实体整合到微型机器人中,除了形状模板外,还具有许多功能优势,例如容易吸收化疗药物以实现靶向药物输送。研究人员提出一种一步法静电自组装技术来制造铁精子(IRONSperms),模仿运动精子细胞运动的软磁微泳。
2)实验和理论预测表明,在驱动频率为8Hz、精密角度为45°时,铁精子的游动速度超过0.2体长/s(6.8±4.1µm/s)。
3)证明了纳米颗粒涂层增加了精子细胞的声阻抗,并利用超声反馈实现了铁精子簇的定位。也证实了这些微型机器人的生物相容性和载药能力,以及它们作为体内靶向治疗的生物相容性、可控性和可检测的生物杂交工具的前景。
Veronika Magdanz, et al., IRONSperm: Sperm-templated soft magnetic microrobots. Science Advances 2020.
DOI: 10.1126/sciadv.aba5855
https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eaba5855