超分子组装磁性微机器人用于可控制的细胞输送和释放
Yuzhou Liu1,2, Hao Zhou2, Wenjun Chen2
1Maternal and Child Healthcare Medical Research Institute, Shenzhen Maternity and Child Healthcare Hospital, Southern Medical University, Shenzhen, Guangdong 518000, China.
ACS applied bio materials
|August 12, 2025
概括
研究人员开发了一种新型的微机器人系统,用于向细胞输送. 该系统使用光控制的宿主-客人相互作用来精确地捕获和释放细胞,增强细胞治疗应用.
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:
- 细胞疗法对退行性疾病有效,但目前使用微型/纳米机器人的向细胞输送方法在适用性和生物安全性方面面临限制,原因是预先种植的细胞和自我降解.
- 现有的策略通常涉及将细胞附在微型/纳米机器人的表面,释放机制可能不可靠或引发安全问题.
研究的目的:
- 开发一种创新的微机器人系统,用于控制细胞捕获和释放.
- 为了利用宿主-客人超分子相互作用进行精确的,光触发的细胞操纵.
- 为了实现先进的治疗应用的向细胞输送.
主要方法:
- 设计的Janus链接器微球与β-cyclodextrin和核酸吸收剂.
- 开发了一种3D打印的螺旋式微机器人,使用亚博来实现功能.
- 通过UV/可见光照射控制的可逆结合,使用宿主-客的高分子相互作用 (阿佐本-β-环素).
- 集成的核酸亚体,用于特定的细胞向和捕获.
主要成果:
- 通过单个微机器人 (平均>20个细胞) 证明有效的细胞捕获.
- 使用旋转磁场实现了精确的微机器人机动性.
- 在紫外线控制下报告细胞释放率超过90%.
- 经过验证的选择性细胞捕获和按需释放能力.
结论:
- 开发的微机器人系统提供了一种新的,光控制的方法,用于向细胞输送,克服了传统方法的局限性.
- 应用特异性和3D打印技术的结合允许创建可定制的多功能细胞输送系统.
- 这种方法对推进细胞疗法和其他需要精确细胞操纵的生物应用具有重大前景.
