AlgaeSperm:基于微藻的软磁性微机器人,用于向瘤治疗

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 受精子启发的磁性微机器人显示出由于灵活的波动而有望针对药物输送.
• 在大规模生产和实现这些微机器人的高速推进方面仍然存在挑战.
• 新的结构设计和简单的制造方法对于推动这项技术的发展至关重要.

研究的目的:

• 开发一种新的战略,用于大规模制备基于微藻的软磁性微机器人.
• 创建具有完全磁性的头到尾结构的微机器人,命名为AlgaeSperm.
• 为了提高推进,机动性和化疗-光热性能,以提供有针对性的药物.

主要方法:

• 利用微藻 (Chlorella) 作为微机器人制造的基础.
• 在细胞内沉积的Palladium-Aurum (Pd@Au) 纳米粒子 (NP),涂有铁氧化物 (Fe3O4) NP和用于磁头的多多巴胺.
• 使用Fe3O4@Polyvinylpyrrolidone (PVP) NPs的磁性组合构建的柔性鞭毛体.

主要成果:

• 实现了AlgaeSperm的大规模制备,具有强大的头到尾磁结构.
• 演示了高速度向前推进速度高达2.3个身体长度/秒,这是与精子类似的磁性微机器人报告的最高值.
• 在群体中验证了灵活的机动性,并在多克索鲁比 (DOX) 加载的体外抗癌实验中取得了成功.

结论:

• 拟议的战略为构建类似精子的软磁性微机器人提供了一个重要的范例.
• 藻类精子表现出极好的推进力,机动性和化疗-光热性能.
• 这些微机器人具有针对性瘤治疗应用的巨大潜力.