海藻細胞作為治療肺炎的微型機器人被投入使用
據New Atlas報導,科學家們最近成功地治癒了小鼠的一種嚴重的肺炎,使用的是被稱為“微型機器人”的東西。這些機器人實際上是活的海藻細胞,它們在囓齒動物的肺部攜帶救命的藥物。
在Joseph Wang和Liangfang Zhang教授的領導下,加州大學圣迭戈分校的一個團隊開始治療一組肺部感染了導致肺炎的綠膿桿菌(又稱銅綠假單胞菌)的小鼠。如果不加控制,這種感染可以證明是致命的。
在治療過程中,單個的萊茵衣藻微藻細胞被塗上了可生物降解的聚合物納米球。這些球體中的每一個都充滿了抗生素,另外它還被稱為中性粒細胞的白血球的細胞膜所覆蓋。這些細胞膜以其吸收和中和由細菌和人體免疫系統產生的炎症分子的能力而聞名。
微型機器人通過插入小鼠氣管的管道直接進入小鼠的肺部。一旦被投放,微藻細胞就會在肺部通道中隨機游動,在游動過程中傳播它們的納米球載荷。結果,細菌感染在一周內就清除了,所有接受治療的小鼠都活過了30天。相比之下,未經治療的對照組的所有小鼠在被感染後三天內死亡。
此外,另一組接受了同樣的抗生素,但通過靜脈注射。儘管這些小鼠確實康復了,但它們需要的劑量比微型機器人治療中使用的劑量高3000倍。這是因為,雖然機器人被直接送到了需要它們的地方–肺部,但靜脈注射的抗生素卻分散在整個身體裡。
更重要的是,在機器人治療組恢復後,它們的免疫細胞消化了海藻細胞和任何剩餘的納米球,沒有留下任何東西。科學家們現在計劃對微型機器人如何與宿主免疫系統相互作用進行更多的研究,並希望繼續進行更大的動物甚至人類試驗。
“我們的目標是向身體中更具挑戰性的部位,如肺部,進行定向藥物輸送。”研究人員說:“我們希望以一種安全、簡便、生物相容性和持久的方式來做這件事。這就是我們在這項工作中所證明的。”
有關這項研究的論文最近發表在《自然材料》雜誌上。