基于小球藻細胞的磁性復(fù)合多聚體微機器人，摩方助力靶向抗癌治療技術(shù)研發(fā)

北京航空航天大學蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細胞的磁性復(fù)合多聚體微機器人，實現(xiàn)了高效的靶向給藥。

研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細胞作為一種生物模板，依次進行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實現(xiàn)磁性復(fù)合微機器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機器人單元通過誘導自組裝作用重構(gòu)成鏈狀的復(fù)合多聚體微機器人(BMMs)，如微小的二聚體、三聚體等?；谀Ψ骄苊嫱队拔⒘Ⅲw光刻(PμSL)技術(shù)（nanoArch® S140，精度：10 μm）設(shè)計了啞鈴形的微流控通道，用于進行BMMs的體外靶向給藥試驗。


BMMs具有兩種不同的運動模式，包括動態(tài)磁場下的旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)磁場下的翻滾；運動速度的測量以及精確定位的實現(xiàn)表明BMMs具有優(yōu)異的驅(qū)動能力(圖2)。BMMs還表現(xiàn)出良好的生物相容性、高效的DOX裝載能力、pH觸發(fā)釋藥能力以及顯著的化療效果(圖3)。另外，采用PμSL(nanoArch S140, 摩方精密)技術(shù)結(jié)合PDMS倒模技術(shù)制備了啞鈴形微流控通道，在該通道內(nèi)，利用磁場驅(qū)動實現(xiàn)了BMMs對HeLa癌細胞的靶向給藥。結(jié)果表明BMMs可以實現(xiàn)精準靶向給藥，并對抗腫瘤治療具有良好的療效。此研究在靶向抗癌治療方面具有巨大的應(yīng)用潛力。該研究成果，以“Magnetic Biohybrid Microrobot Multimers Based on Chlorella Cells for Enhanced Targeted Drug Delivery”為題發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。