微型药物胶囊准确靶向癌细胞

气体从孔中逸出，为胶囊移动提供动力。资料来源:吴等。

一个自动推进的微囊脱落外壳，直接将药物输送到肿瘤细胞。这些微型机器人的作用已经在老鼠的肠道中得到证实。也许有一天，它们会成为癌症的靶向疗法，到达身体某些难以到达的部位。相关结果最近发表在《科学机器人学》上。

“当胶囊到达肿瘤时，我们可以激活它，使胶囊破裂并释放微电机，微电机将在肿瘤区域移动。这一举措对药物输送非常重要。”加州理工学院的魏高说。

他和他的团队成员创造了一个多层微型马达。第一种是直径约20微米的镁颗粒。镁包裹在一层黄金中，然后包裹在一层含有抗癌药物的水凝胶中。最后，这些微电机中的几个包含在明胶胶囊中。

该小组将胶囊喂给肠道中有黑色素瘤细胞的小鼠。使用黑色素瘤是因为这些细胞能够很好地吸收近红外光，所以研究人员可以更好地使用光声计算机断层扫描来跟踪胶囊的效果。这项技术可以将近红外光送入组织。在组织中，近红外光被转换成声音，并返回超声波图像。

高和他的同事追踪胶囊进入小鼠肠道并接近癌细胞。一旦它们到达目标位置，就会向太空舱发射一束强烈的红外光。胶囊加热黄金并释放药物。

热量也释放镁，镁通过与肠液的化学反应产生氢气泡。这种气体从肠衣上留下的一个2纳米的孔中释放出来，为肠道周围的胶囊提供动力，就像微小的气球在飞行中释放空气一样。

研究人员说，药物在胃肠道中的输送是一个非常困难的问题，因为一切都在移动，所以在提供治疗之前药物会被冲走。“我们需要长期释放。微电机在肿瘤周围移动，因此它们可以穿透肿瘤组织并长时间缓慢释放药物。”高说。(慢慢地)

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/s*botics.aax0613

《中国科学日报》(2019-07-26第二版国际版)