微型藥物膠囊準確靶向癌細胞

可自我推進的微小膠囊蛻去外殼，并將藥物直接運送至腫瘤細胞。這些微型機器人的作用在老鼠腸道中得到了證實。或許有一天，它們會成為癌癥的靶向治療手段，到達體內一些難以觸及的部位。相關成果發(fā)表于《科學—機器人學》。

“當膠囊到達腫瘤時，我們可以激活它、讓膠囊破裂并且釋放微型馬達，它們就會在腫瘤區(qū)域移動。這一舉動對藥物輸送非常重要?！泵绹又堇砉W院的Wei Gao 表示。

他和團隊成員創(chuàng)造了多層微型馬達。首先是直徑約20微米的鎂顆粒。鎂被一層金包裹，然后被一層含有抗癌藥物的水凝膠裹住。最后，這些微型馬達中的幾個被包含在明膠膠囊中。

該團隊將膠囊喂給腸道內長有黑色素瘤細胞的老鼠。之所以使用黑色素瘤，是因為這些細胞能很好地吸收近紅外光，因此研究人員可以更好地利用光聲計算機斷層成像技術跟蹤膠囊的效果。這種技術可將近紅外光送入組織。在組織中，近紅外光被轉化為聲音，并返回超聲波圖像。

Gao 和同事在膠囊進入小鼠腸道并接近癌細胞時對其進行了追蹤。一旦到達目標地點，他們將一束強烈的紅外光照射在膠囊上。膠囊會加熱金子，并釋放藥物。

熱量還釋放了鎂，而鎂通過與腸液的化學反應，產(chǎn)生了氫氣泡。這種氣體從外殼上留下的2 納米的孔中釋放，為腸道周圍的膠囊提供動力，就像微小的氣球在飛行時釋放出空氣一樣。

研究人員表示，藥物在胃腸道的輸送是很棘手的問題，因為一切都在運動，所以藥物在提供治療之前就會被沖走?！拔覀冃枰L期釋放。微型馬達在腫瘤周圍運動，因此它們可穿透腫瘤組織，在很長一段時間內緩慢釋放藥物?！盙ao介紹說。