ACS中央科學(xué)

 

　　已經(jīng)使用激光精確控制嗜中性白細(xì)胞——一種白細(xì)胞——作為活魚體內(nèi)一種自然的、生物相容的微型機(jī)器人。“中性機(jī)器人”執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，表明它們有朝一日可以將藥物輸送到體內(nèi)的精確位置。

 

　　目前正在開發(fā)的用于醫(yī)療應(yīng)用的微型機(jī)器人需要注射或服用膠囊才能進(jìn)入動(dòng)物或人體。但是研究人員發(fā)現(xiàn)，這些微小的物體經(jīng)常會(huì)引發(fā)小動(dòng)物的免疫反應(yīng)，導(dǎo)致微型機(jī)器人在完成工作之前被從體內(nèi)移除。使用體內(nèi)已經(jīng)存在的細(xì)胞，如中性粒細(xì)胞，可能是一種侵入性較小的藥物輸送替代方案，不會(huì)引發(fā)免疫系統(tǒng)。這些白細(xì)胞已經(jīng)自然地吸收了納米顆粒和死亡的紅細(xì)胞，并可以通過血管遷移到鄰近的組織中，因此它們是成為微型機(jī)器人的良好候選人。此前，研究人員在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中用激光引導(dǎo)中性粒細(xì)胞，讓它們像“中性機(jī)器人”一樣四處移動(dòng)。然而，關(guān)于這種方法是否適用于活體動(dòng)物的信息還很缺乏。因此，鄭先創(chuàng)、和他的同事們想用活的斑馬魚在動(dòng)物身上證明光驅(qū)動(dòng)中性機(jī)器人的可行性。

 

　　研究人員使用聚焦激光束作為遠(yuǎn)程光鑷，操縱和操縱斑馬魚尾部的中性粒細(xì)胞。光驅(qū)動(dòng)微型機(jī)器人的移動(dòng)速度可以達(dá)到1.3米/秒，這比中性粒細(xì)胞自然移動(dòng)的速度快3倍。在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用光鑷精確并積極地控制中性粒細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)一部分的功能。例如，一個(gè)中性機(jī)器人穿過血管壁進(jìn)入周圍組織。另一個(gè)拿起并運(yùn)送了一個(gè)塑料納米粒子，顯示了它攜帶藥物的潛力。當(dāng)一個(gè)中性機(jī)器人被推向紅細(xì)胞碎片時(shí)，它吞噬了這些碎片。令人驚訝的是，與此同時(shí)，另一種不受激光控制的中性粒細(xì)胞試圖自然清除細(xì)胞碎片。由于他們成功地在體內(nèi)控制了中性機(jī)器人，研究人員表示，這項(xiàng)研究推進(jìn)了靶向藥物輸送和精確治療疾病的可能性。