探索微型游泳器在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用是熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。近期，德國(guó)馬克斯-普朗克研究所研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于氮化碳的光驅(qū)動(dòng)微型游泳器，可用于體內(nèi)藥物遞送，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、可控地“按需”給藥。該研究成果發(fā)表在《SCIENCE ROBOTICS》，題目為“Light-driven carbon nitride microswimmers with propulsion in biological and ionic media and responsive on-demand drug delivery”。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了以二維氮化碳聚庚嗪酰亞胺微粒（PHI）作為各種離子和生物介質(zhì)中的光驅(qū)動(dòng)微型游泳器。研究結(jié)果表明，該微型游泳器能夠在濃度高達(dá)5M且無(wú)需專用燃料的多組分離子溶液中高速游泳，突破了此前光驅(qū)動(dòng)微型游泳器的瓶頸問(wèn)題。微粒的紋理和結(jié)構(gòu)納米孔隙率與光電特性之間有利的相互作用，促進(jìn)了高鹽度溶液中離子的相互作用，進(jìn)而使得該微型游泳器具備高的離子耐受性。研究團(tuán)隊(duì)還通過(guò)對(duì)三種不同細(xì)胞系和原代細(xì)胞的細(xì)胞活力測(cè)試驗(yàn)證了該微型游泳器的生物相容性。游泳器的納米孔中裝載了一種模型抗癌藥物阿霉素（DOX），從而在沒(méi)有被動(dòng)釋放的情況下實(shí)現(xiàn)了185%的高裝載效率。這種游泳器可以報(bào)告在不同pH條件下受控藥物的釋放情況，并可以通過(guò)控制照明按需觸發(fā)釋放藥物。研究團(tuán)隊(duì)利用PHI的物質(zhì)特性、環(huán)境敏感性和光誘導(dǎo)電荷存儲(chǔ)特性，證明了在缺氧條件下DOX及其活性降解產(chǎn)物的光觸發(fā)、促進(jìn)釋放，這使得該微型游泳器未來(lái)在缺氧腫瘤區(qū)域的診斷治療方面開(kāi)展應(yīng)用成為可能。這種有機(jī)PHI微型游泳器既解決了當(dāng)前光驅(qū)動(dòng)微型游泳器面臨的高離子耐受性、生物介質(zhì)中無(wú)燃料高速推進(jìn)、生物相容性等難題，又實(shí)現(xiàn)了按需釋放物質(zhì)等功能，為其在生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等方面開(kāi)展?jié)撛趹?yīng)用提供了支撐。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abm1421

注：此研究成果摘自《SCIENCE ROBOTICS》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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