2024-06-23 10:28 来源：本站编辑
肿瘤转移到肺部，或肺转移，是癌症治疗领域的一个巨大挑战。传统的化疗往往效果不佳，因为它效率低下。它不会直接针对肺部，并以足够高的浓度积聚以杀死肿瘤。
我和来自加州大学圣地亚哥分校Wang实验室和Zhang研究小组的同事们在过去的五年里一直在开发生物混合微型机器人，这是一种由天然和合成材料制成的微小物体，可以用于医学。
在我们最近发表的研究中，我们制作了一个绿色微藻生物混合微型机器人，它可以直接将化疗药物输送到肺部并治疗肺转移。
合成微型机器人通常由刚性金属或聚合物结构制成，很难制造。它们无法进入某些器官和组织，对人类可能是有毒的。
微藻克服了这些担忧。首先，微藻可以通过一种叫做鞭毛的毛发状附属物自主移动，推动自己通过肺等器官。与其他微生物相比，它们的毒性较小。它们也更便宜，更容易生产。
我们的生物混合微型机器人——被称为藻类np (DOX)机器人——将通常用于制药的微小的、活的绿色微藻莱茵衣藻与涂有红细胞膜的纳米颗粒结合在一起。细胞膜作为一种天然的“伪装”来增强微型机器人的生物相容性，并防止其受到患者免疫系统的攻击。在纳米颗粒中是一种常见的化疗药物，叫做阿霉素。
我们在肺转移的小鼠身上测试了基于藻类的微型机器人。通过气管注射这些基于藻类的微型机器人，我们可以将药物直接输送到肺部，并将对其他器官的副作用降到最低。一旦进入肺部，我们基于藻类的微型机器人就可以游泳并将药物分发到肺组织中。它还可以避免肺部免疫细胞的破坏，使药物逐渐从纳米颗粒中释放出来。
与不能自行移动的自由药物和静态载药纳米颗粒相比，我们的生物混合微型机器人积聚的浓度更高，在肺部停留的时间更长。
通过更有效地向病变肺组织输送化疗，我们的生物杂交微型机器人通过缩小肺肿瘤和延长治疗小鼠的生存期显著改善了治疗效果。用我们基于藻类的微型机器人治疗的小鼠的中位生存时间增加了40%，生存时间从27天延长到37天。
免疫细胞最终将微型机器人分解成无毒成分，并将其完全从体内清除。
我们的研究结果表明，生物混合微型机器人为将药物输送到肺部治疗肺部疾病提供了一种强有力的方法。
我们之前用我们的绿色微藻微型机器人平台治疗急性肺部肺炎。我们现在专注于治疗其他具有挑战性的肺部相关疾病，如囊性纤维化和特发性肺纤维化。
我们还在研究一种更有效、无创地运送我们的生物混合微型机器人的方法。整合额外的运动控制策略，如磁引导或超声捕获，可以增强药物在体内特定目标部位的积累。
我们的生物混合微型机器人在临床上出现还需要一段时间。但是总的来说，将活的微藻与细胞膜包裹的纳米颗粒结合起来递送药物可以帮助为生物工程癌症治疗奠定基础。
