北京航空航天大學蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細胞的磁性復合多聚體微機器人，實現(xiàn)了高效的靶向給藥。

研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細胞作為一種生物模板，依次進行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實現(xiàn)磁性復合微機器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機器人單元通過誘導自組裝作用重構成鏈狀的復合多聚體微機器人(BMMs)，如微小的二聚體、三聚體等。基于摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)技術（nanoArch® S140，精度：10 μm）設計了啞鈴形的微流控通道，用于進行BMMs的體外靶向給藥試驗。


BMMs具有兩種不同的運動模式，包括動態(tài)磁場下的旋轉和垂直旋轉磁場下的翻滾；運動速度的測量以及精確定位的實現(xiàn)表明BMMs具有優(yōu)異的驅動能力(圖2)。BMMs還表現(xiàn)出良好的生物相容性、高效的DOX裝載能力、pH觸發(fā)釋藥能力以及顯著的化療效果(圖3)。另外，采用PμSL(nanoArch S140, 摩方精密)技術結合PDMS倒模技術制備了啞鈴形微流控通道，在該通道內，利用磁場驅動實現(xiàn)了BMMs對HeLa癌細胞的靶向給藥。結果表明BMMs可以實現(xiàn)精準靶向給藥，并對抗腫瘤治療具有良好的療效。此研究在靶向抗癌治療方面具有巨大的應用潛力。該研究成果，以“Magnetic Biohybrid Microrobot Multimers Based on Chlorella Cells for Enhanced Targeted Drug Delivery"為題發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。