藻类-纳米机器人实现突破!纳米机器人将是医疗得力助力!
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在这篇文章中,小编将对机器人的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、藻类-纳米机器人实现突破
在过去的十年里,微型纳米机器人在生物医学应用中的潜力已得到广泛探索。早期的微型机器人主要由刚性金属或聚合物结构组成,用于体外应用。近年来,各种新型机器人平台为体内手术提供了更加独特的优势,包括改进药物递送、深层组织成像和精密显微手术。然而,由于天然材料的可用性、某些器官、组织的可及性和潜在毒性,以及在生物流体中的主动移动性,导致微型机器人在体内的应用受到了限制。
在这项新研究中,该团队创建了一个生物混合微型机器人,它由被中性粒细胞膜包裹和加载药物的聚合物纳米颗粒修饰的微藻莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)组成。这种藻类-纳米机器人可用于在体内治疗肺部感染或其他疾病。
为了将微藻转化为藻类-纳米颗粒机器人,研究人员首先用叠氮N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯修饰藻类表面,然后通过点击化学(摘得2022年诺贝尔化学奖的技术)与二苯并环辛炔(DBCO)修饰的中性粒细胞膜涂层聚合物纳米颗粒偶联。这种类型的反应已被用于多种应用中的细胞修饰。
研究人员观察到,藻类-纳米机器人在模拟的肺液(SLF)中显示了运动和载药能力。值得注意的是,95%的藻类在SLF中运动1小时后仍然存活,这反映了藻类在这些条件下的良好适应性。此外,由于藻类均匀分布,因此可以有效抑制巨噬细胞吞噬。
二、纳米机器人将是医疗助力
纳米级的机器人具有如智能药物递送系统的潜力,为分子触发器响应。使用DNA折纸,我们构建了一个自主的DNA机器人,该机器人被编程为运输有效载荷并将其专门呈现在肿瘤中。我们的纳米机器人在外部具有与核仁素结合的DNA适体,核仁素是一种在与肿瘤相关的内皮细胞上特异性表达的蛋白质5以及其内腔中的凝血蛋白酶凝血酶。核仁素靶向适体既用作靶向域,又用作DNA纳米机器人机械打开的分子触发剂。因此,内部的凝血酶暴露并激活了肿瘤部位的凝血。使用荷瘤小鼠模型,我们证明静脉内注射的DNA纳米机器人将凝血酶特异性地递送至与肿瘤相关的血管并诱导血管内血栓形成,从而导致肿瘤坏死并抑制肿瘤生长。纳米机器人在小鼠和巴马小型猪中被证明是安全且具有免疫学惰性的。我们的数据表明,DNA纳米机器人代表了在癌症治疗中精确给药前景。
分子纳米技术的潜在社会影响包括:保持制造历史趋势的发展直至物理法所施加的基本限制,从而生产出功能强大的分子计算机。尽管具有潜在的好处,但该技术涉及令人生畏的风险,尤其是一些分析人士认为,该技术可能导致技术变异。另一个风险是可自动复制性。分子纳米技术可能生成允许自我复制大规模杀伤性武器。
纳米机器人的整个想法是,当患者服用一种药丸来治疗任何疾病时,它内部将没有一堆化学药品,而是将一台真正的工作机器-纳米机器人。纳米机器人将包含少量所需的药物,并且将实际到达目标器官并在特定位置递送药物。该技术的主要优点是该药物不必像血流一样通过体内的各种途径传播,因此在到达目标时不会被稀释。因此,通过纳米机器人传递的药物将比正常传递的药物有效得多。
纳米机器人将特别用于治疗必须靶向特定细胞的疾病,例如癌症。本化学疗法的主要缺点是它靶向各种细胞。药物是无法区分健康细胞和癌细胞的。因此,尽管许多癌细胞由于药物而死亡,但许多健康细胞也死亡,这在很大程度上削弱了患者的能力。纳米机器人将能够特异性地靶向癌细胞并将药物仅递送至那些细胞。
以上就是小编这次想要和大家分享的有关机器人的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。