基于小球藻細(xì)胞的磁性復(fù)合多聚體微機(jī)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(xué)蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細(xì)胞的磁性復(fù)合多聚體微機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了高效的靶向給藥。

研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細(xì)胞作為一種生物模板，依次進(jìn)行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實(shí)現(xiàn)磁性復(fù)合微機(jī)器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機(jī)器人單元通過(guò)誘導(dǎo)自組裝作用重構(gòu)成鏈狀的復(fù)合多聚體微機(jī)器人(BMMs)，如微小的二聚體、三聚體等。基于摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)（nanoArch® S140，精度：10 μm）設(shè)計(jì)了啞鈴形的微流控通道，用于進(jìn)行BMMs的體外靶向給藥試驗(yàn)。


BMMs具有兩種不同的運(yùn)動(dòng)模式，包括動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)下的旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下的翻滾；運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量以及精確定位的實(shí)現(xiàn)表明BMMs具有優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)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(chǎng)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了BMMs對(duì)HeLa癌細(xì)胞的靶向給藥。結(jié)果表明BMMs可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)靶向給藥，并對(duì)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。