加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发了一种称为微型机器人的微型机器人，它可以在肺部游来游去，运送药物，并用于清除威胁生命的细菌性肺炎病。在小鼠身上，微型机器人安全地消除了肺部引起肺炎的细菌，并使小鼠100%存活。相比之下，未经治疗的小鼠均在感染后三天内死亡。
微型机器人由海藻细胞组成，其表面布满了抗生素填充的纳米颗粒，藻类提供了运动，允许微型机器人在体内四处游动，并将抗生素直接输送给肺部的更多细菌。含有抗生素的纳米粒子是由微小的可生物降解的聚合物球体制成的，这些球体上覆盖着中性粒细胞的细胞膜，中性粒细胞是一种白细胞。这些细胞膜的特殊之处在于，它们可以吸收和中和细菌和人体免疫系统产生的炎症分子。这使得微型机器人能够减少有害的炎症，从而使它们在对抗肺部感染方面更加有效。
美国两所大学共同制造了微型药物输送机器，这种机器可以安全地用于活体动物，治疗胃和血液中的细菌感染，治疗细菌性肺部感染是最新的实验。“我们的目标是将靶向药物输送到更具挑战性的身体部位，如肺部。我们希望以安全、简单、生物相容和持久的方式进行，这就是我们在这项工作中所展示的。”
该团队使用微型机器人治疗由铜绿假单胞菌引起的急性且可能致命的肺炎小鼠。科学家们通过特质针管将微型机器人注射到小鼠的肺部，感染在一周后完全消失。使用微型机器人进行治疗也比向血液中静脉注射抗生素更有效。
后者需要的抗生素剂量比微型机器人使用的抗生素剂量高3000倍，这么多才能才能达到同样的效果。相比之下，一剂量的微型机器人为每只小鼠提供了500毫微克的抗生素，而静脉注射为每只老鼠提供了1.644毫克的抗生素。科学家们的方法非常有效，因为它将药物放在需要的地方，而不是将药物扩散到身体的其他部位。
该研究的合著者解释说：“根据这些小鼠数据，我们发现微型机器人可以潜在地提高抗生素的渗透性，杀死细菌病原体，挽救更多患者的生命。你可能会想，把藻类细胞放入肺部是不是太恶心了，但是这种方法是安全的。治疗后，身体的免疫细胞可以有效地消化海藻以及任何残留的纳米颗粒，不会留下任何有毒物质。”
科学家们计划进行更多的基础研究，以准确了解微型机器人如何与免疫系统相互作用。下一步科学家们计划提高微机器人的效率，并在大型动物和人类身上进行测试。
