本报讯(通讯员 黄玲林)近日,我校材料复合新技术国家重点实验室和材料科学与工程国际化示范学院(微电子学院)官建国教授团队在微纳机器人研究领域取得重要进展,研制出可注射溶栓纳米机器人。研究成果以“Swarming magnetic nanorobots bio-interfaced byheparinoid-polymer brushes for in vivo safe synergisticthrombolysis”为题刊登在 Science子刊《Science Ad-vances》上,并且被《Science Advances》期刊网站首页以“Injectable nanobots deliver drugs for targeted therapies"作为Featured image加以推介。
2021年Science期刊发布了125个新科学问题,其中在人工智能领域的第一条就提出了:可注射的抗病纳米机器人会成为现实吗?
由于人体血液循环系统几乎与所有重要组织和器官相连，开发可注射的纳米机器人进入血液系统执行药物靶向递送和心血管相关疾病治疗等任务将给生物医疗领域带来变革性新技术，具有重要学术意义和临床价值。然而,在实际应用中如何实现纳米机器人在生物介质中的有效驱动、长循环寿命、高效靶向递送和高生物安全性等问题一直严重制约它们在精准医疗方面的临床化应用。
最近,该团队通过在超顺磁纳米粒子表面修饰类肝素分子刷(PSS)开发了一种磁驱载药溶栓纳米机器人(HPB一NRs)。由于磁性纳米粒子在交变磁场作用下能可逆组织成可拆解的HPB一NRs集群执行心血管疾病(血栓)的安全靶向治疗,解决传统溶栓治疗效率低、易带来出血等致命性风险。体外实验和大鼠活体实验均证实,负载t—PA的HPB-NRs可以在4 h 内疏通大鼠股静脉血栓;以及在完成溶栓任务后,撤除外磁场，HHPB一NRs集群在血液中又可自动拆解分散成单个的MB@PSS纳米粒子，不会产生明显的器官损伤或炎症反应。
这项研究为纳米机器人在心血管疾病的安全靶向治疗方面奠定了基础，为未来治疗更具挑战性的心血管疾病,如脑卒中和肺栓塞等提供了希望;更是一个具有前瞻性的通用靶向治疗递送平台，能推动基于运动的纳米机器人在生物医学应用领域的进一步发展,为医学领域的创新开辟了一条可行的路径。
论文的第一作者是武汉理工大学博士生杨满义，武汉科技大学硕士生张耀宇为共同第一作者，通讯作者为武汉理工大学官建国教授、牟方志研究员和中部战区总医院李智医师。