如果你患有發炎性腸道疾病（IBD），那麼一片裝滿微型海藻機器人的藥片可能正是你所需要的。這種生物雜交微型機器人已被證明可以減輕患有IBD 的實驗室小鼠的症狀並促進其康復。

每個微型機器人都由一個海藻細胞（綠色）和抗炎奈米粒子（紅色）組成。

首先，什麼是發炎性腸道疾病？

實際上，它是兩種消化道自體免疫疾病的統稱，即克隆氏症和潰瘍性結腸炎。雖然這兩種疾病的確切病因還不完全清楚，但人們認為它們是由於人體免疫系統對入侵的病毒或細菌做出了不當反應而引起的。

這種有缺陷的反應會導致被稱為巨噬細胞的免疫細胞產生過量的致炎蛋白質，這種蛋白質被稱為促炎細胞因子–這種情況發生在結腸（又稱大腸）內。然後，這些細胞激素轉而與巨噬細胞上的受體結合，引發它們產生更多的細胞激素。

由此造成的惡性循環會使結腸無限期地發炎，導致腹瀉、直腸出血、腹痛、疲勞和體重減輕等症狀不斷出現。海藻機器人旨在打破這種惡性循環。

這些微型機器人由加州大學聖迭戈分校的科學家創造，每個機器人都是一個活的綠藻細胞，表面覆蓋著由生物可降解聚合物製成的奈米顆粒。每個奈米顆粒上又覆蓋著巨噬細胞膜。

這張圖說明了微型機器人是如何被運送到結腸的

患者（會）先吞下一粒膠囊，裡面裝滿了懸浮在載液中的微型機器人。由於其配方，膠囊的外殼在胃中保持完整，直到達到結腸的中性pH 值才會溶解。一旦溶解，微型機器人就會釋放出來。

海藻細胞/機器人遊過結腸，徹底分散到整個器官。結腸中的細胞激素會與機器人上的奈米顆粒結合。這是因為細胞激素將這些顆粒誤認為巨噬細胞，因為它們包裹著巨噬細胞膜。

不過，由於奈米粒子不是巨噬細胞，因此不會觸發它們產生更多的細胞激素。因此，結腸中的細胞激素數量會逐漸被奈米顆粒”耗盡”，從而減輕炎症，使受損組織得以癒合。

在對患有腸躁症的小鼠進行測試時，發現微型機器人可以減少直腸出血、改善糞便稠度、扭轉體重下降趨勢並減輕結腸發炎。更重要的是，囓齒動物沒有表現出任何副作用。目前正在計劃對人類進行臨床試驗。

與約瑟夫-王（Joseph Wang）教授共同領導這項研究的張良芳教授說：”這種方法的優點是不需要藥物。我們只是利用天然細胞膜來吸收和中和促炎細胞因子”。

Zhang 和Wang 先前曾利用藻類細胞微型機器人治療肺炎。有關他們目前研究的論文最近發表在《科學機器人學》雜誌上。