携带抗生素分子的微型机器人剿灭了实验鼠肺部的致病细菌

科学家现在能够指挥一群微型机器人清除小鼠肺部的炎症微生物。由此，我们可以展望一下未来开发出治疗人类致命的细菌性肺炎的微型机器。

微型机器人由藻类细胞制成，并覆有一层抗生素纳米颗粒。藻类细胞可提供通过肺部组织的机动性，这是针对性和有效治疗的关键。

在实验中，参与微型机器人实验的小鼠，感染全部消失，而未接受治疗的小鼠在三天内全部死亡。

该技术仍处于概念验证阶段，但早期迹象非常喜人。

“基于现有数据，我们看到微型机器人可能会提高抗生素的渗透性，从而杀死细菌病原体并挽救更多患者的生命。”加州大学圣地亚哥分校的医师兼儿科学教授 Victor Nizet 说。

藻类细胞上的纳米颗粒由涂有中性粒细胞(一种白细胞)膜的微小聚合物球体制成。这些膜中和了细菌和人体自身免疫系统产生的炎症分子。纳米颗粒和藻类都会自然降解。

有害炎症减少，增强了对抗感染的能力，微型机器人能够前往需要的地方——正是这种精确性使这种方法如此有效。

研究人员还确定，微型机器人治疗比静脉注射抗生素更有效——事实上，注射剂量必须比加载到藻类细胞上的剂量高 3000 倍，才能在小鼠身上达到同样的效果。

“这些结果表明，靶向药物递送与微藻的主动运动相结合会如何提高疗效。”加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师 Joseph Wang 说。

对人类而言，本研究中使用的铜绿假单胞菌引起的肺炎往往发生在重症监护室患者使用呼吸机后。感染会延长住院时间并显著增加死亡率。

研究人员相信，他们的新方法可以根据需求扩大规模，并且可以直接用于通气患者的肺部(微型机器人通过插管进入)。

下一步工作是分析微型机器人与免疫系统的相互作用，然后扩大规模并在更大的动物身上进行测试——最终是人体临床实验。

“我们的目标是将靶向药物输送到身体更具挑战性的部位，比如肺部。”加州大学圣地亚哥分校的化学工程师 Zhang Liangfang Zhang 说。 “而且我们希望以一种安全、简单、生物相容和持久的方式来实现这一点。这就是我们在这项工作中所展示的。”

该研究已发表在《自然材料》上。

https://www.sciencealert.com/tiny-robots-have-successfully-cleared-pneumonia-from-the-lungs-of-mice

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