加州大学圣迭戈分校的一组工程师创造了一种药丸，可以释放微小机器人，称为微型机器人，进入结肠，以帮助治疗炎症性肠病（IBD）。在对小鼠的测试中，这种新方法成功地减少了IBD症状，并促进了受损结肠组织的愈合，没有任何负面副作用。这种治疗是口服给药的，并在实验室中显示出良好的效果。根据最近一项研究，受损结肠组织的愈合得到了促进，症状减少而没有造成有害副作用。这项研究于6月26日发表在《科学机器人》杂志上，专注于炎症性肠病（IBD），这是一种影响全球数百万人自体免疫疾病。IBD的特点是肠道的慢性炎症，造成严重的腹痛、直肠出血、腹泻和体重减轻。当称为巨噬细胞的免疫细胞过度激活并产生高水平的促炎细胞因子时，就会发生这种状况，这些细胞因子是导致炎症的蛋白质。这些细胞因子与巨噬细胞上的受体结合，触发它们产生更多的细胞因子。研究人员创造了一种新疗法来控制导致肠道炎症的细胞因子的水平。该团队由加州大学圣迭戈分校的Zhang Liangfang和Wang Joseph领导，设计了由抗炎纳米颗粒与绿藻细胞附着而成的微型机器人。纳米颗粒吸收并中和恼人的细胞因子，而藻类的自然游泳能力帮助将纳米颗粒传播到肠道各处。这种方法打破了导致IBD症状的炎症循环。纳米颗粒在结肠中分散，加速了细胞因子的清除，以帮助愈合发炎的组织。这些纳米颗粒之所以如此有效，得益于它们的仿生设计。它们由可生物降解的聚合物纳米颗粒组成，表面涂有巨噬细胞膜，使它们可以充当巨噬细胞诱饵。这些诱饵自然地结合到促炎细胞因子上，而不被触发产生更多，从而打断了炎症循环。Zhang解释说：“这种方法的美妙之处在于它是无药物的——我们只是利用天然细胞膜来吸收和中和促炎细胞因子。”研究人员已确保这种方法没有任何可能危害身体的副作用。我们的生物混合微型机器人已通过严格的安全标准。这些纳米颗粒由与人体兼容的材料制成，我们研究中使用的绿藻细胞获得了美国食品药品监督管理局的批准，可以食用。
这些微型机器人被包含在一种具有pH响应涂层的液体胶囊中。涂层在酸性环境的胃中保持完整，但一旦到达结肠的中性pH值就会溶解。这意味着微型机器人被特定释放到它们需要的地方。Wang表示，胶囊有助于通过保持藻类在液相中，直到它们被释放，从而减少毒性。当口服给药给患有IBD的小鼠时，胶囊减少了粪便出血，改善了粪便一致性，逆转了IBD引起的体重减轻，并减少了结肠炎症，没有任何明显的副作用。该团队现在正在努力将他们的微型机器人治疗转入临床研究，得到国防威胁减少机构化学和生物防御联合科学和技术办公室的支持。该项目的代码是HDTRA1-21-1-0010。
