近日,香港城市大學研究團隊應用3D打印制作出了一種微米級別的微型機器人,國際上首次在保證細胞附著、增殖和分化的前提下,實現微型機器人在磁場驅動下將細胞運送到活生物體內的指定位置。
該微型機器人設計成球型,磁場驅動能力更高,對生物體內組織的傷害更小,同時更易促進組織融合。而小球為孔洞結構,有助于組織血管化,形成為細胞提供養分的微循環網絡。小球的表面充滿突起,是細胞附著的支點,覆蓋鎳和鈦,以增加磁性和生物相容性,從而提高運載量。
研究人員介紹道,在外加磁場的控制下,載有細胞的微型機器人在PBS 緩沖液、人工腦脊液和小鼠血清三種培養液中走完了一個矩形的路線。隨后,研究團隊用微流控芯片模擬出了較為復雜的血管結構,證明微型機器人能在這樣的系統中定向運輸細胞。
那么,如何確認“小船”能夠自動“卸貨”?研究團隊在裸鼠(一種無毛的天生胸腺缺失小鼠模型)中進行實驗。而選擇的“貨物”是被熒光標記的海拉細胞(源自一位美國黑人婦女海瑞塔·拉克斯的宮頸癌細胞),因為癌細胞在數周內就能繁殖到可被探測到的規模。他們小鼠的左背部皮下注射了裝有癌細胞的“小船”,右背部注射“空船”。4周后,小鼠左背部出現了熒光反應。解剖結果也顯示,微型機器人全都位于腫瘤邊緣。
研究者表示,微型機器人技術在再生醫學的臨床醫療應用上具有很大潛力。比如,微型機器人能將可分化的干細胞運送到損傷的組織上進行修復。而今,血管清道夫、藥物搬運工、癌細胞殺手……肉眼不可見的微型機器人技術正給臨床醫療應用帶來越來越多的美妙“奇跡”。
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原文標題:研究團隊設計出一種微型機器人 有望在人體內運輸細胞
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