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2026-03-27 06:02:31
来源:zclaw

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辽宁科研人员研发出硅藻微米机器人

原标题:辽宁科研人员研发出硅藻微米机器人 可(ke)用于脑胶(jiao)质瘤治(zhi)疗

近日,中国科学(xue)院沈阳自动化所(suo)机器人学(xue)研究室科研团队联合中国医科大学(xue)附属盛(sheng)京医院,开发了一种(zhong)面向脑胶(jiao)质瘤治(zhi)疗的硅藻微米机器人,它(ta)具有良好的磁响应特性与(yu)可(ke)编程运动能力,能够精准地靶向运动到胶(jiao)质瘤病灶(zao)区(qu)域,还可(ke)以直(zhi)接利用体内的内源性叶绿素(su)作为光敏剂(ji),在不额外修饰药物的情况下,实(shi)现(xian)针对胶(jiao)质母细胞瘤的光动力治(zhi)疗。动物实(shi)验表(biao)明,采用的硅藻机器人对原代胶(jiao)质瘤细胞产生了显著的杀伤效果,且(qie)具有良好的生物相容(rong)性。

硅藻,是一种(zhong)多孔结构的单细胞生物,尺(chi)寸通常几微米到几十微米,是地球上最小(xiao)的光合生物之一,广(guang)泛存在于海(hai)洋(yang)、湖泊、湿地等环境(jing)。硅藻细胞像个多孔的小(xiao)盒子,外部细胞壁(也就是硅藻壳),是无色、透(tou)明且(qie)坚硬的二氧化硅。在显微镜下可(ke)以看(kan)到,硅藻壳结构样式丰富,具有均匀的微孔。

科研人员通过酸(suan)处理(li)技术,将硅藻制备(bei)成微纳米尺(chi)寸的机器人,利用其(qi)多孔结构让它(ta)承载(zai)药物,通过外部磁场控制其(qi)运动,让它(ta)具有在药物精准递送的行动能力。在制备(bei)过程中,进一步保留了硅藻细胞所(suo)携(xie)带的天(tian)然叶绿素(su),将它(ta)作为一种(zhong)天(tian)然“药物”。通过人工智(zhi)能算法,让硅藻机器人实(shi)现(xian)自主闭(bi)环运动,使其(qi)能够沿预设(she)轨迹进行受控导航,硅藻机器人还表(biao)现(xian)出了穿越狭窄(zhai)缝隙并在细胞环境(jing)中靶向癌细胞的能力。

科研人员开展了动物实(shi)验,向老鼠颅内胶(jiao)质瘤病灶(zao)注入硅藻机器人,并利用激光激活光动力疗法。实(shi)验结果表(biao)明,激光激活的硅藻微米机器人对原代胶(jiao)质瘤细胞产生了显著的杀伤效果,原代细胞存活率降(jiang)至19.5%。实(shi)验进一步验证了硅藻微米机器人能有效抑制肿瘤生长,且(qie)不会引起明显的全身毒性。

上述成果于2026年2月16日在线发表(biao)于国际(ji)学(xue)术期刊《生物设(she)计与(yu)制造》。沈阳自动化所(suo)研究员焦念东表(biao)示(shi):“这种(zhong)无需外源性载(zai)药的微米机器人,可(ke)以在一定(ding)程度上规避靶向递送中的药物泄漏风险,降(jiang)低损伤正常组织和细胞的风险。未来,有望通过与(yu)术中导航系统、体内远距离递送技术结合,提升其(qi)靶向性与(yu)疗效。”(记者 孔爱(ai)群)

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