小兴说原来细胞和机器人之间只差了一个光镊

近日，暨南大学团队实现了对活斑马鱼中天然嗜中性粒细胞（一种白细胞）的光学控制，将细胞“培训”成为了医学微型机器人。通过扫描光镊，该团队远程控制这种微型机器人，并通过扫描光镊来完成各种精确的任务，而不会损伤周围的组织或引发免疫反应。

图1：光镊引导中性粒细胞微型机器人朝向纳米颗粒（左），

微型机器人吸收纳米颗粒并将其移开（右）。

有朝一日，微型机器人技术可能实现从患者本体白细胞中“招募”机器人，它们可以无创地将药物输送到身体的特定部位，治疗炎症性疾病，而不会存在免疫排斥的风险。

光命令细胞

医用微型机器人是治疗和预防体内疾病的有效工具。然而，目前正在改进的微型机器人有合成材料制成，这种材料会引发免疫反应，迫使微型机器人在完成医学任务之前离开身体。此外，体内选择的白细胞不会破坏宿主的生理环境，但它们缺乏导航精度。

为了克服这些挑战，该团队研究了嗜中性粒细胞，这些细胞已经被编程为在血管中迁移、运输纳米颗粒和清除细胞碎片的细胞以及扫描光镊来远程精确地控制细胞在体内的运动。接下来将通过光镊操纵活斑马鱼尾部的微型机器人进一步证实了他们的计划。

新型机器人测试驱动器

在引导中性机器人通过体内障碍物之前，该团队用激光远程激活了嗜中性粒细胞，并将其最大速度标记为每秒1.3微米，比嗜中性粒细胞自身移动的速度快了3倍。

下一步，该团队探索了三种潜在的生物医学应用，即在活斑马鱼尾部的微型机器人。使用扫描光镊来精确控制荧光标记的嗜中性粒细胞，该团队证明，微型机器人可以通过血管和周围组织（细胞内连接），导航到死亡的红细胞通过吞噬作用消除细胞碎片以及回收一个塑料纳米颗粒，并使其到一个设定位置（有针对性的纳米药物输送）。

未来该团队计划利用医疗微型机器人技术描述与中性粒细胞有关的内部运动机智，增加体内同时控制的微型机器人的数量以协调更复杂的医疗任务。

（本文内容来源：Photonics，目的在于传递信息、提供专业服务。）

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