微型机器人在微物体操控和靶向药物递送方面的应用受到了研究者的广泛关注。为了在生物应用中实现更复杂的微/纳米货物操控(如封装和释放),需要开发能够对动态环境变化进行适应性变形的微机器人。有鉴于此,中科大吴东教授、李家文副教授和香港中文大学张立教授通过在pH响应型水凝胶中编码不同的膨胀速率而构建了一种环境适应型变形微机器人(SMMRs),。
本文要点:
(1)当与磁性推进相结合后,该变形微蟹(SMMC)能够实现靶向微粒递送,即通过张开或关闭爪子来抓取、运输和释放微粒。作为概念验证,实验设计了一种形状可变形的微鱼(SMMF),其“嘴巴”会在磷酸盐缓冲液(PBS, pH为7.4)中关闭以实现药物封装,而会在微酸性溶液(pH<7)中打开以释放药物。
(2)研究表明,实验可通过开启/关闭SMMF“嘴巴”以实现对人工血管网络中的HeLa细胞的局部治疗。随着对其尺寸、运动控制和成像技术的不断优化,这些磁性SMMRs有望为实现复杂的微型货物操作和按需药物释放提供理想的平台。
Chen Xin. et al. Environmentally Adaptive Shape-Morphing Microrobots for Localized Cancer Cell Treatment. ACS Nano. 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c06651
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c06651