这个想法听起来像科幻小说中的东西：微小的医疗机器在身体周围放大，提供药物，采集组织样本或进行小型手术修复。但是，现在，研究人员首次展示了一种可以将自身推进体内的简单微电机（ACS Nano2014，DOI： 10.1021 / nn507097k）。当被引入鼠标的胃中时，微电机游到胃壁并运送货物。
该研究是一个重要的里程碑，在宾夕法尼亚州立大学开发纳米电机和微电机的 Thomas E. Mallouk说 。它显示了机动颗粒可能改善纳米颗粒药物载体和成像剂功能的潜力。
近年来，研究人员设计了微型电动机，它们在溶液中与周围的化学物质发生反应，产生气泡射流，向前推动它们或驱动运动部件。这些颗粒可以游泳或执行任务，例如在血液管中分选细胞。但到目前为止，还没有人测试过动物体内的装置。 加利福尼亚大学圣地亚哥分校的纳米工程师 约瑟夫王说，一个主要的挑战是汽车用来拉链的燃料。例如，他的早期设计使用有毒的过氧化氢。Wang和该领域的其他人希望设计新的电机，可以使用生物体中的化学物质作为燃料，而不会产生有毒的副产品。
2012年，Wang和他的同事制造了以酸为燃料的微电机，这种微电机提供了在体液上运行装置的潜力，例如胃液（J. Am.Chem.Soc。，DOI： 10.1021 / ja210874s）。电机由20微米长，5微米宽的生物相容性聚合物聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）或PEDOT的圆柱形管组成，填充锌。锌还原氢离子以产生氢气泡。管可以达到每秒约60μm的速度。
在这项新研究中，Wang与 加州大学圣地亚哥分校的纳米医学研究员张良芳合作，测试了这些微电机向小鼠胃壁输送货物的能力。他们认为，与被动颗粒不同，喷射推进的颗粒可以穿透粘在胃部的厚粘液层，然后保持嵌入直至它们溶解。
该团队首先将微电机与填充铂的微电机进行了比较，铂不会与酸反应形成推进剂气泡，而不是锌。研究人员使用一根管子将两种颗粒类型的精确剂量输送到小鼠的胃中。两个小时后，几乎有四倍于铂颗粒的锌微电机留在胃组织中，这表明喷射推进的电机可以穿透厚厚的粘液层。
接下来，研究人员测试了微电机以金纳米粒子形式运输货物的能力。当小鼠接受口服剂量的微电机时，其聚合物涂层内嵌有金纳米粒子，两小时后动物最终每克胃组织含168纳克金; 单独给予等量金纳米颗粒的那些具有53.6ng / g。研究人员表示，这些结果表明，在微电机中装载货物可以提高交付效率。
此外，研究小组未发现小鼠微电机的毒性或免疫反应迹象。在胃内，微电机完全溶解，不会产生有毒副产物。
来源：百家号
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