用光将白细胞变成医用微型机器人

医用微型机器人可以帮助医生更好地治疗和预防疾病。但是这些设备中的大多数都是用合成材料制成的，这些材料会在体内触发免疫反应。现在，在ACSCentralScience上报道的研究人员首次使用激光精确控制中性粒细胞(一种白细胞)，作为活鱼体内的天然生物相容性微型机器人。“中性机器人”执行多项任务，表明它们有朝一日可以将药物输送到体内的精确位置。

目前正在开发用于医疗应用的微型机器人需要注射或消耗胶囊才能将它们放入动物或人体内。但研究人员发现，这些微小的物体往往会引发小动物的免疫反应，导致微型机器人在它们能够执行工作之前就将它们从体内移除。使用体内已经存在的细胞，例如中性粒细胞，可能是一种侵入性较小的药物输送替代方案，不会引发免疫系统。这些白细胞已经自然地吸收了纳米颗粒和死去的红细胞，并且可以通过血管迁移到邻近的组织中，因此它们非常适合成为微型机器人。

以前，研究人员在实验室培养皿中用激光引导中性粒细胞，将它们作为“中性机器人”四处移动。然而，缺乏关于这种方法是否适用于活体动物的信息。因此，郑先创、李宝军及其同事想要证明光驱动中性机器人在动物身上使用活斑马鱼的可行性。

研究人员使用聚焦激光束操纵斑马鱼尾巴中的中性粒细胞作为远程光镊。光驱动微型机器人可以以1.3µm/s的速度移动，比中性粒细胞自然移动的速度快三倍。在他们的实验中，研究人员使用光学镊子精确而主动地控制中性粒细胞作为免疫系统一部分的功能。例如，一个中性机器人穿过血管壁进入周围组织。另一个人捡起并运输了一种塑料纳米颗粒，显示了它携带药物的潜力。当一个中性机器人被推向红细胞碎片时，它会吞没这些碎片。令人惊讶的是，与此同时，另一种不受激光控制的中性粒细胞试图自然地去除细胞碎片。

因为他们成功地在体内控制了中性机器人，研究人员说这项研究提高了靶向药物输送和疾病精确治疗的可能性。

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