加州大學圣地亞哥分校(UCSD)的工程師們已經開發出一種治療炎癥性腸病(IBD)的方法，該方法使用微型機器人或微型機器人與綠藻結合。這種實驗性治療已經在小鼠身上成功進行了測試，顯著減輕了IBD癥狀，促進了受損結腸組織的愈合，而且沒有毒副作用。他們的研究成果發表在《Science Robotics》雜志上，題為“Biohybrid microrobots regulate colonic cytokine levels and modulate epithelium barrier restoration in inflammatory bowel disease”。

由加州大學圣地亞哥分?；瘜W與納米工程系教授Liangfang Zhang博士和Joseph Wang博士領導的科學家們設計了algae-MΦNP-robots，這是一種由抗炎癥納米顆粒化學附著在綠藻細胞上的微型機器人。一旦被攝入，藻類細胞就會在結腸周圍移動，分布附著的納米顆粒。“這種方法的美妙之處在于它是無藥物的——我們只是利用天然細胞膜來吸收和中和促炎細胞因子，”Zhang說。

納米顆粒由一種生物可降解的聚合物制成，表面包裹著巨噬細胞細胞膜。在IBD病例中，巨噬細胞被過度激活，導致它們產生大量的促炎細胞因子，如腫瘤壞死因子- 1和白細胞介素-6。這些細胞因子反過來與巨噬細胞上的受體結合，并觸發它們產生更多的細胞因子。將巨噬細胞包裹在微型機器人上，讓它們充當誘餌，可以自然地結合促炎細胞因子，而不會引發更多細胞因子的產生。

研究人員已經采取措施確保微型機器人符合適當的安全標準。除了使用生物相容性材料制造機器人外，研究中使用的綠藻細胞也被FDA認可為安全的。為了測試其安全性，研究人員連續十天每天給鼠喂一粒膠囊，然后觀察它們的血液化學、主要血細胞數量、胃腸道的主要部分以及幾個器官。根據論文中的信息，小鼠在治療后沒有出現異常。

微型機器人被包裹在一個液體膠囊里，膠囊里有一層pH響應涂層，可以保護胃里的內容物不受胃酸的影響，直到它在結腸的中性環境中溶解。這樣，微型機器人在到達目標之前不會被釋放。Wang說:“我們可以在不影響其他器官的情況下，將微型機器人引導到患病部位。通過這種方式，我們可以將毒性降到最低。”膠囊將功能化的藻類保持在液相中，直到它們釋放到腸道中。

用微型機器人治療的小鼠減少了糞便出血，改善了糞便一致性，并逆轉了IBD引起的體重下降。他們還報告說，結腸炎癥水平較低。

研究人員目前正在考慮如何將該平臺應用于臨床。研究人員寫道:“algae-MΦNP-robot系統的強大功能不僅使其適合緩解IBD癥狀，而且由于其可靠的生物安全性、高治療效率和低毒性，它也將其定位為解決其他促炎細胞因子相關疾病的潛在解決方案。此外，該平臺的可擴展性使其成為未來臨床翻譯的引人注目的候選者，提供了廣泛訪問的可能性。”


（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-6/20240628105726100.htm）