◎本報記者 葉 青

　　在好萊塢電影《奇妙旅程》中，為了救治病人，外科醫(yī)生可以縮小為原來的100萬分之一，進入人體內進行手術。如今，科幻走進現實，隨著智能時代的到來，能在微觀尺度執(zhí)行任務的微納機器人因其在藥物輸送、微創(chuàng)手術、醫(yī)療診斷、治療等方面廣泛應用而受到關注。

　　3月13日，科技日報記者從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院醫(yī)藥所納米醫(yī)療與技術研究中心蔡林濤研究員團隊開發(fā)了一款“雙引擎”、自適應的酵母微納生物機器人（TBY-robot），通過生物酶與巨噬細胞“引擎”的切換，它能穿透人體多重生理屏障，實現將藥物精準遞送到遠程炎癥病灶。相關研究論文日前發(fā)表在國際學術期刊《科學·進展》上。

　　制備酵母微納生物機器人

　　微納生物機器人是能夠將周圍環(huán)境中的化學能或物理刺激轉化為自身動能的小型化智能化生物裝置。其具有在現有醫(yī)療器械難以企及的微觀領域進行自驅運動和導航的能力，有望實現疾病的精準診療。

　　然而，由于人體內存在多重生理屏障，開發(fā)能夠適應微環(huán)境的變化，并將藥物精準遞送到遠程病灶的微納生物機器人仍然具有挑戰(zhàn)性。不僅如此，微納生物機器人必須具備超高的安全性，才能運用在人體環(huán)境中�！拔覀兊难芯砍踔允情_發(fā)一款自適應的微納生物機器人，能夠適應體內微環(huán)境的變化，從而能夠克服多重生理屏障進行遠程遞藥和治療�！闭撐墓餐�通訊作者潘宏說。

　　生物酶驅動的微納生物機器人以體內的生物相容性底物，如葡萄糖、尿素為燃料，在藥物遞送領域應用前景廣闊。

　　“其中，酵母微囊是可食用酵母益生菌的細胞壁成分，它是一種天然、中空、多孔可以負載多種納米藥物的微球，可以靶向巨噬細胞，這引起了我們的興趣。”潘宏介紹，具有炎癥趨化性的巨噬細胞也是一種天然的細胞“引擎”�！拔覀儼l(fā)現酵母微囊經口服后，可以被腸道內的巨噬細胞內吞，而腸道內的葡萄糖濃度梯度提示我們可以利用級聯(lián)驅動機器人的運動�！迸撕暾f。

　　該團隊以酵母微囊為活性材料，通過將葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶偶聯(lián)在包裹納米藥物的酵母微囊表面，制備了具有不對稱結構的酵母微納生物機器人。

　　提高炎癥部位藥物富集量

　　驗證表明，該酵母微納生物機器人經過口服后，能夠利用腸道內天然的葡萄糖濃度梯度穿透黏液屏障，通過腸上皮微褶皺細胞跨過腸上皮屏障，在派爾氏結內自行切換為巨噬細胞引擎，進而利用巨噬細胞的炎癥趨化性，經過淋巴循環(huán)和血液循環(huán)，精準地將藥物遞送到遠程炎癥部位。

　　派爾氏結類似于“中轉站”。簡言之，該機器人通過在“中轉站”切換不同的交通工具，將藥物精準地遞送到炎癥區(qū)域。

　　論文通訊作者蔡林濤介紹，在小鼠結腸炎模型和胃炎模型中的結果顯示，該機器人能夠使炎癥部位的藥物富集提高約1000倍，極大地降低了炎癥反應并緩解了疾病的癥狀。這意味著它能夠通過EMS（郵政特快專遞服務）策略，將更多的藥物主動靶向遞送到炎癥病灶。

　　“酵母微納生物機器人具有優(yōu)良的生物相容性，且可以作為天然的納米藥倉，將不同形式的藥物精準地遞送到炎癥病灶。”蔡林濤介紹，炎癥與許多疾病密切相關，包括癌癥、肥胖、糖尿病和腦退行性疾病等。該研究成果為胃腸道炎癥的治療提供了新的技術手段，也為治療其他炎癥疾病提供了全新思路。該團隊目前已申請相關發(fā)明專利5項，并將進一步擴大“雙引擎”酵母機器人的應用范圍。