近年来，骨骼肌组织工程和仿生学领域中出现了多种用于实现肌管收缩和骨骼肌刺激的策略。然而，目前大多数的方法都缺乏实现精准刺激所需的可控性和适应性，尤其是在微观层面。有鉴于此，南方医科大学涂盈锋教授和中山大学彭飞副教授将磁性生物混合微泳器与近红外(NIR)激光照射相结合，成功地实现了对肌肉的无线精准激活。

本文要点：

（1）实验将超顺磁性Fe₃O₄纳米颗粒浸涂在小球藻上而构建了该生物混合型微泳器，其在多种生物介质中都具有良好的磁性导航能力。在旋转磁场的引导下，该微型泳器可以精准地朝着单个C2C12衍生的肌管运动。在近红外光辐射下，Fe₃O₄纳米粒子的光热效应会导致靶肌管的局部温度升高约5℃，从而有效地触发肌管收缩。

（2）机制研究表明，该现象与Ca²⁺无关，且会涉及到肌动蛋白-肌球蛋白直接相互作用。在体肌纤维收缩和组织学实验充分证明了该生物混合型微泳器的有效性和生物安全性，表明其有望进一步推动组织工程和仿生学等领域的发展。

Lu Liu. et al. Magnetically Actuated Biohybrid Microswimmers for Precise Photothermal Muscle Contraction. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c00833

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c00833