科學家研制體內精準給藥微型游泳器

探索微型游泳器在醫學方面的應用是熱點研究領域。近期，德國馬克斯-普朗克研究所研究團隊提出了一種基于氮化碳的光驅動微型游泳器，可用于體內藥物遞送，實現精準、可控地“按需”給藥。該研究成果發表在《SCIENCE ROBOTICS》，題目為“Light-driven carbon nitride microswimmers with propulsion in biological and ionic media and responsive on-demand drug delivery”。

研究團隊開發了以二維氮化碳聚庚嗪酰亞胺微粒（PHI）作為各種離子和生物介質中的光驅動微型游泳器。研究結果表明，該微型游泳器能夠在濃度高達5M且無需專用燃料的多組分離子溶液中高速游泳，突破了此前光驅動微型游泳器的瓶頸問題。微粒的紋理和結構納米孔隙率與光電特性之間有利的相互作用，促進了高鹽度溶液中離子的相互作用，進而使得該微型游泳器具備高的離子耐受性。研究團隊還通過對三種不同細胞系和原代細胞的細胞活力測試驗證了該微型游泳器的生物相容性。游泳器的納米孔中裝載了一種模型抗癌藥物阿霉素（DOX），從而在沒有被動釋放的情況下實現了185%的高裝載效率。這種游泳器可以報告在不同pH條件下受控藥物的釋放情況，并可以通過控制照明按需觸發釋放藥物。研究團隊利用PHI的物質特性、環境敏感性和光誘導電荷存儲特性，證明了在缺氧條件下DOX及其活性降解產物的光觸發、促進釋放，這使得該微型游泳器未來在缺氧腫瘤區域的診斷治療方面開展應用成為可能。這種有機PHI微型游泳器既解決了當前光驅動微型游泳器面臨的高離子耐受性、生物介質中無燃料高速推進、生物相容性等難題，又實現了按需釋放物質等功能，為其在生物、醫學、環境等方面開展潛在應用提供了支撐。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abm1421

注：此研究成果摘自《SCIENCE ROBOTICS》雜志，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。

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