用于药物输送的叶酸靶向磁性微型机器人
微型机器人辅助药物进入细胞的能力有限，阻碍了它们的治疗效果。为了解决这个问题，将癌症靶向分子叶酸 (FA) 引入微型机器人，以通过受体-配体介导的内吞作用促进癌细胞摄取药物。这导致药物递送系统可以通过磁场定位病变区域并通过内吞作用将加载的药物递送到细胞质中。
该团队于 5 月 5 日在《电子人与仿生系统杂志》上发表了他们的发现。
不受束缚的微型机器人在微创手术、药物输送、环境修复和组织工程等各个领域都取得了显著成就。磁场驱动具有良好的生物安全性、更深的组织穿透力和高时空控制性，是一种广泛使用的方法。然而，当微型机器人输送药物时，可能只能将药物输送到细胞周围区域，而不能协助药物进入细胞，实际问题就出现了。这种限制可能会降低治疗的有效性，因为药物可能无法到达细胞内的预期目标。
为了提高药物的有效利用，微型机器人应具备精确的瞄准能力。研究人员将叶酸 (FA) 引入微型机器人，以促进特定癌细胞的靶向能力和细胞对药物的摄取。FR 在癌细胞表面的选择性过表达使 FA 能够通过受体-配体介导的内吞作用促进癌细胞摄取药物。
开发的磁性微型机器人系统由可生物降解的明胶甲基丙烯酰基 (GelMA) 基 ABF 微螺旋和负载 FA 的 Fe@ZIF-8 (MOF) 纳米粒子组成。治疗药物，如 DOX，可以加载到微型机器人的水凝胶网络中用于癌症治疗。通过外部旋转磁场的定向操纵，微型机器人可以在病变部位进行导航和固定，以确保治疗药物聚集在细胞周围。FA在微型机器人上的完全结合和FR在癌细胞表面的完全结合可以引发内吞作用的发生，导致MOF(FA)和DOX进入细胞。微型机器人在细胞附近的积累改善了受体和配体的相互作用，提高了治疗效率。结果表明，具有 FA 的微型机器人比没有 FA 的微型机器人表现出更显着的细胞抑制作用。因此，结合磁性操纵和FA主动靶向的ABF-MOF(FA)药物递送系统在癌症治疗中具有广阔的应用前景。
为了测试药物包封能力，释放曲线表明基于GelMA的微型机器人具有一定的药物包封能力和药物释放能力。MTT法和活/死染色实验证明了FA的靶向能力。此外，运动控制和细胞实验表明微型机器人可以通过磁场准确地操纵并执行特定任务。最后，载有 DOX 的叶酸靶向磁性微型机器人在被磁场导航到指定位置后的 24 小时内产生了明显的抗癌效果。
叶酸靶向磁性微型机器人系统由于其高负载能力、可控导航以及增强癌细胞靶向和抑制的能力，在癌症治疗中具有巨大的潜力。
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