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海藻细胞作为治疗肺炎的微型机器人被投入使用

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2022-09-27 10:01浙江

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据New Atlas报道,科学家们最近成功地治愈了小鼠的一种严重的肺炎,使用的是被称为“微型机器人”的东西。这些机器人实际上是活的海藻细胞,它们在啮齿动物的肺部携带救命的药物。

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在Joseph Wang和Liangfang Zhang教授的领导下,加州大学圣迭戈分校的一个团队开始治疗一组肺部感染了导致肺炎的绿脓杆菌(又称铜绿假单胞菌)的小鼠。如果不加控制,这种感染可以证明是致命的。

在治疗过程中,单个的莱茵衣藻微藻细胞被涂上了可生物降解的聚合物纳米球。这些球体中的每一个都充满了抗生素,另外它还被称为中性粒细胞的白血球的细胞膜所覆盖。这些细胞膜以其吸收和中和由细菌和人体免疫系统产生的炎症分子的能力而闻名。

微型机器人通过插入小鼠气管的管道直接进入小鼠的肺部。一旦被投放,微藻细胞就会在肺部通道中随机游动,在游动过程中传播它们的纳米球载荷。结果,细菌感染在一周内就清除了,所有接受治疗的小鼠都活过了30天。相比之下,未经治疗的对照组的所有小鼠在被感染后三天内死亡。

此外,另一组接受了同样的抗生素,但通过静脉注射。尽管这些小鼠确实康复了,但它们需要的剂量比微型机器人治疗中使用的剂量高3000倍。这是因为,虽然机器人被直接送到了需要它们的地方--肺部,但静脉注射的抗生素却分散在整个身体里。

更重要的是,在机器人治疗组恢复后,它们的免疫细胞消化了海藻细胞和任何剩余的纳米球,没有留下任何东西。科学家们现在计划对微型机器人如何与宿主免疫系统相互作用进行更多的研究,并希望继续进行更大的动物甚至人类试验。

“我们的目标是向身体中更具挑战性的部位,如肺部,进行定向药物输送。”研究人员说:“我们希望以一种安全、简便、生物相容性和持久的方式来做这件事。这就是我们在这项工作中所证明的。”

有关这项研究的论文最近发表在《自然材料》杂志上。

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