南京师大在医用微纳米机器人研究获系列进展

南京师大在医用微纳米机器人研究获系列进展 nclick="fontZoom('+', 'article');"/>  nclick="fontZoom('-', 'article');"/>日期：2022-11-07    来源：网易    评论：0    标签：纳米机器人生物医药创新　　南京师范大学化科院沈健教授、毛春教授、万密密副教授研究团队近期在生物医用微纳米机器人方向取得系列重要进展。 　　成果1：近年来，微纳米机器人的潜在生物医学应用引起了广泛关注。根据艾萨克·阿西莫夫的“机器人三定律”，沈健教授/毛春教授和合作者周敏教授提出了生物医用微纳米机器人的三个设计准则：1.生物医用微纳米机器人不得伤害人体，即必须满足生物安全性要求；2.生物医用微纳米机器人必须保护其自身的存在，避免在发挥功效前失去其自身的生理活性；3.生物医用微纳米机器人必须服从人类发出的命令，满足行为和功效可控要求，并能通过行动减轻甚至消除人类所受到伤害，即具有治疗功能。这是“阿西莫夫机器人三定律”在生物医用微纳米机器人应用中的延展。该研究从生物相容性、基质、表面修饰、驱动力系统、靶向功能、装载/释放货物和多模式联合治疗等方面给出了生物医用微纳米机器人的基本设计概念，为今后生物医用微纳米机器人的研发提供良好的设计参考理念，以应对主要疾病发生和病理微环境的复杂性，并提高生物医用微纳米机器人临床应用的可能性。相关成果以“Three laws of design for biomedical micro/nanorobots”为题发表在Nano Today（影响因子18.962）期刊的“Opinion”版（Nano Today 2022,101560），该期刊为纳米科学领域的世界顶级刊物。

 　　成果2：药物涂层球囊干预是治疗动脉粥样硬化（AS）的重要途径。然而，这种治疗方法的缺点是药物在病变部位的滞留和渗透性差。该团队报道了一种用于治疗AS的改性球囊涂层的载脂药物纳米机器人。体外和体内实验结果证实，引入亲脂性载药纳米机器人技术可以大大提高药物在动脉粥样硬化病变中的滞留和渗透性。特别是，NO还可以在改善内皮细胞功能和减少氧化应激方面发挥抗AS作用。载于纳米机器人上的化疗药物PTX可以抑制细胞分裂和增殖，从而发挥抑制血管内膜增生的作用，这有助于AS的多模式联合治疗。相关成果以Lipophilic NO-Driven Nanomotors as Drug Balloon Coating for the Treatment of Atherosclerosis“Three laws of design for biomedical micro/nanorobots”为题发表在Small（影响因子15.153）上（Small 2022,2203238），该期刊为纳米科学领域的世界一流刊物。

 　　成果3：肿瘤细胞中谷胱甘肽（GSH）的过度表达极大地抑制了传统的铁下垂诱导剂的治疗效果，因此，控制GSH水平是提高铁下垂疗效的重要途径。该团队构建了一种基于金属有机骨架材料NH2-MIL-101的纳米机器人，可以通过在肿瘤中过度表达GSH来诱导形成趋化效应，并在此基础上实现纳米机器人在肿瘤中递送和渗透能力的提高，以及构建多模式协同增强铁下垂效应应用于肿瘤高效治疗。相关成果以“GSH-induced chemotaxis nanomotors for cancer treatment by ferroptosis strategy”为题发表在Science China-Chemistry（影响因子10.138）上（Sci China Chem 2022,65,989-1002），该期刊为中国化学领域的一流刊物。

 　　上述科研部分成果和南京大学附属鼓楼医院周敏教授团队合作，并得到国家/江苏省自然科学基金及南京师范大学中青年领军人才项目和生物医药功能材料创新平台的支持。