靶向治療是微納米機器人技術(shù)的一個(gè)重要應用場(chǎng)景,吸引了諸多科學(xué)家開(kāi)展深入研究。目前大部分研究中,采用的是傳統無(wú)孔結構的單驅動(dòng)機器人,遞送效率和使用效果受到限制。
針對這一問(wèn)題,中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所微納米課題組科研人員通過(guò)可控化學(xué)組裝的方式,制備了尺寸在476 nm的酶/磁雙驅動(dòng)仿花狀多孔納米機器人。該納米機器人可通過(guò)催化分解內源性燃料尿素為自身提供動(dòng)力,通過(guò)外部磁場(chǎng)控制機器人的前進(jìn)方向;通過(guò)靜電吸附法負載抗癌藥物,并攜帶藥物靶向運動(dòng)至靶點(diǎn)癌細胞處釋放藥物。
科研人員對該納米機器人的運動(dòng)軌跡和載藥前后的吸光度進(jìn)行了測試,對均方位移、擴散系數、載藥包封率等參數進(jìn)行了數據分析。實(shí)驗結果表明,相比于傳統無(wú)孔結構的單驅動(dòng)機器人,雙驅動(dòng)多孔納米機器人的運動(dòng)效率提高了108%,載藥率提高了85%。
在2022機器人與仿生學(xué)國際會(huì )議(The 2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics: IEEE ROBIO 2022)上,微納米課題組博士研究生吳君峰等依據上述成果撰寫(xiě)的論文獲得最佳學(xué)生論文獎。
該研究得到了中科院青年團隊計劃、國家自然科學(xué)基金和機器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室的大力支持。(機器人學(xué)研究室)
來(lái)源:中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所