在小鼠中，微型机器人抑制了转移到肺部的肿瘤的生长和扩散，从而提高了与对照治疗相比的生存率。这些微型机器人有潜力通过精准靶向肿瘤并尽量减少传统化疗的副作用来彻底改变癌症治疗。这项研究发表在《科学机器人》杂志上，标志着纳米医学领域的重要进展，也为进一步的研究和这一突破性技术的发展铺平了道路。研究结果于6月12日发表在《科学进展》期刊上。这些微型机器人是生物学和纳米技术的结合，源自于加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院艾索·于丰·李家化学与纳米工程系的沃恩·约瑟夫教授和张良方教授的合作。在小鼠中，这些微型机器人抑制了转移到肺部的肿瘤的生长和扩散，从而提高了与对照治疗相比的生存率。研究人员化学地将装药的纳米颗粒附着在绿色藻类细胞的表面，从而创造出能够在肺部游动并将药物投递到肿瘤的微型机器人。这些纳米颗粒由生物降解聚合物球体制成，装有多柔比星，并涂有红细胞膜，以保护其免受免疫系统的攻击，并使它们在肺部停留更久，以抵抗肿瘤。研究的共同首席作者郑兴丽将膜形容为像伪装。作为沃恩和张的研究小组中的纳米工程博士生，我正在研究一种模仿红细胞外观的纳米颗粒涂层，以避免触发免疫反应。这种携带藻类的纳米颗粒配方被认为是安全的，纳米颗粒中使用了生物相容材料，且使用了美国FDA批准的绿色藻类，克拉米多纳斯·林汉德蒂。这项研究是沃恩和张的团队之前研究的延续，他们使用微型机器人治疗小鼠致命的肺炎。沃恩表示，微型机器人将进行活体动物肺部的安全测试。在早期的研究中，微型机器人使用不同的药物和细胞膜组合来对抗造成肺炎的细菌。现在，团队已经修改了微型机器人，以靶向肺部癌细胞的扩散。张表示：“我们展示了这项技术可以有效地将治疗方案递送到抵抗各种致命肺部疾病。”当前的研究涉及带有黑色素瘤的小鼠。带有肺转移的小鼠接受了使用微型机器人进行的治疗，这些微型机器人通过插入气管的小管送入肺部。接受治疗的小鼠的中位生存时间为37天，比未治疗的小鼠和接受单独药物或不含藻类的装药纳米颗粒的小鼠的27天中位生存时间有了改善。李表示：“微型机器人的主动游动显著改善了药物在深肺组织的分布，同时延长了滞留时间。这种改善的分布和延长的滞留时间使我们能够减少药物的给药剂量，从而最小化潜在的副作用。”团队已开发出一种能够将装药纳米颗粒递送到靶向肺转移的生物混合微型机器人。这种创新的方法有可能在保持高生存率的同时减少副作用。团队现在正专注于在更大动物中测试这种治疗，最终目标是进行人类临床试验。这项研究题为“生物混合微型机器人局部主动递送装药纳米颗粒以抑制肺转移的进展”，共同作者包括张方玉、郭中源、李郑兴、阮浩、余一岩、朱奥德丽·T、丁世超、高伟伟和方荣·H。作者们指出，生物混合微型机器人治疗有潜力在癌症治疗中成为游戏规则的改变者。HDTRA1-21-1-0010是国防威胁减少局化学和生物防御联合科学技术办公室的一部分，正在与国立卫生研究院合作进行R21AI175904项目。
