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        用微孔板輔助納米粒子改善藥物輸送
        
			
        
				2019-04-30 08:52:05
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        麻省理工學(xué)院的工程師設(shè)計了微型機器人，可以幫助藥物輸送納米粒子從血液中流出，進入腫瘤或其他疾病部位。受細菌推進啟發(fā)的磁性微機器人可以克服使用納米粒子輸送藥物的最大障礙之一：使粒子離開血管并在正確的位置積聚。
        

        用微孔板輔助納米粒子改善藥物輸送
        

        “我們的想法是看看你是否可以使用磁力來產(chǎn)生推動納米粒子進入組織的流體力，”麻省理工學(xué)院前博士后文章的主要作者Simone Schuerle解釋說，該論文于上周發(fā)表在Science Advances上。
        

        Schuerle現(xiàn)在是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的助理教授，在這項研究中使用的機器人長度為35百毫米，大小與單個電池相似，并且可以通過施加外部磁場來控制。這種生物啟發(fā)的機器人，研究人員稱之為“人造細菌鞭毛”，由一種微小的螺旋組成，類似于許多細菌用來推動自身的鞭毛。這些機器人使用高分辨率3-D打印機進行3D打印，然后涂上鎳，這使得它們具有磁性。
        

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        為了測試單個機器人控制附近納米粒子的能力，研究人員創(chuàng)造了一種模擬腫瘤周圍血管的微流體系統(tǒng)。它們系統(tǒng)中的通道，寬度在50到200微米之間，內(nèi)襯有凝膠，該凝膠具有孔以模擬腫瘤附近看到的破裂血管。
        

        研究人員使用外部磁鐵向機器人施加磁場，使螺旋旋轉(zhuǎn)并在通道中游動。由于流體以相反的方向流過通道，機器人保持靜止并產(chǎn)生對流電流，將200納米聚苯乙烯顆粒推入模型組織。這些顆粒在沒有磁性機器人的幫助下被輸送到組織中的深度是納米顆粒的兩倍。
        

        研究人員還開發(fā)了這種方法的一種變體，它依賴于成群的天然趨磁細菌而不是微型機器人。在這項研究中，研究人員使用Magnetospirillum magneticum，它自然地產(chǎn)生氧化鐵鏈。這些被稱為磁小體的磁性粒子幫助細菌定位自己并找到它們的首選環(huán)境。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)，當他們將這些細菌放入微流體系統(tǒng)并在某些方向上施加旋轉(zhuǎn)磁場時，細菌開始同步旋轉(zhuǎn)并沿同一方向移動，拉動附近的任何納米粒子。在這種情況下，研究人員發(fā)現(xiàn)納米粒子被推入模型組織的速度比沒有任何磁力輔助的納米粒子快三倍。
        
			

			
          
        
			
        
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