科幻!ACS NANO:纳米机器人用于肿瘤细胞局部治疗
时间:2021-10-25 06:01:28 热度:37.1℃ 作者:网络
很多科幻电影里都有将微型机器人植入人体,对人体进行控制或者改造的情节。如今,这种在科幻电影里才能出现的场景已经不是天方夜谭!2021年10月,《ACS NANO》最新刊登了来自合肥微尺度物质科学国家研究中心的最新研究成果:Environmentally AdaptiveShape-MorphingMicrorobots for Localized Cancer CellTreatment。在这一研究中,研究者们利用pH响应水凝胶设计和制作了一种微型结构。这种微型结构被设计成可爱的鱼和螃蟹的形状,通过改变环境的pH可以控制鱼鳍的收缩和蟹钳的闭合,本质上就是pH调控的水凝胶膨胀程度的变化。另一方面,通过在水凝胶微型结构修饰磁性材料使其具有了磁感应性能,可以利用磁场来驱动水凝胶微型结构的位置变化。
具体来说,研究者们首先通过一步法4D打印技术制备水凝胶微型鱼结构,在pH小于9时,水凝胶膨胀程度减小,使鱼鳍收缩,在微观结构上表现为水凝胶空隙由500nm减小为200nm。类似的,水凝胶微型螃蟹结构被设计成了蟹钳的收缩现象。
水凝胶微型鱼、螃蟹结构
之后,为了使这种微型结构具备磁感应能力,研究者们利用SiO2包被的Fe3O4纳米颗粒修饰了水凝胶微型结构。通过控制pH,这种水凝胶微型螃蟹结构的蟹钳可以由2微米张开到14微米。在pH大于9时,货物进入张开的蟹钳中;调节pH小于9,蟹钳夹住(装载)货物,在磁场中移动到目的位置后,调节pH张开蟹钳释放货物,就完成了整个过程。参考资料:
[1]https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06651