科学家研发用光把白细胞变成医用微型机器人

医用微型机器人可以帮助医生更好地治疗和预防疾病。但是这些设备中的大多数都是由在体内引发免疫反应的合成材料制成的。现在，研究人员首次报道 　　ACS中央科学   　　已经使用激光精确控制嗜中性白细胞——一种白细胞——作为活鱼体内一种自然的、生物相容的微型机器人。“中性机器人”执行多项任务，表明它们有朝一日可以将药物输送到体内的精确位置。   　　目前正在开发的用于医疗应用的微型机器人需要注射或服用胶囊才能进入动物或人体。但是研究人员发现，这些微小的物体经常会引发小动物的免疫反应，导致微型机器人在完成工作之前被从体内移除。使用体内已经存在的细胞，如中性粒细胞，可能是一种侵入性较小的药物输送替代方案，不会引发免疫系统。这些白细胞已经自然地吸收了纳米颗粒和死亡的红细胞，并可以通过血管迁移到邻近的组织中，因此它们是成为微型机器人的良好候选人。此前，研究人员在实验室培养皿中用激光引导中性粒细胞，让它们像“中性机器人”一样四处移动。然而，关于这种方法是否适用于活体动物的信息还很缺乏。因此，郑先创、和他的同事们想用活的斑马鱼在动物身上证明光驱动中性机器人的可行性。   　　研究人员使用聚焦激光束作为远程光镊，操纵和操纵斑马鱼尾部的中性粒细胞。光驱动微型机器人的移动速度可以达到1.3米/秒，这比中性粒细胞自然移动的速度快3倍。在他们的实验中，研究人员使用光镊精确并积极地控制中性粒细胞作为免疫系统一部分的功能。例如，一个中性机器人穿过血管壁进入周围组织。另一个拿起并运送了一个塑料纳米粒子，显示了它携带药物的潜力。当一个中性机器人被推向红细胞碎片时，它吞噬了这些碎片。令人惊讶的是，与此同时，另一种不受激光控制的中性粒细胞试图自然清除细胞碎片。由于他们成功地在体内控制了中性机器人，研究人员表示，这项研究推进了靶向药物输送和精确治疗疾病的可能性。