工程师们设计了微型机器人，可以帮助药物输送纳米粒子从血液中挤出并进入肿瘤或其他疾病部位。这些磁性微型机器人可以帮助克服使用纳米粒子输送药物的最大障碍之一：使它们离开血管并在正确的地方积累。
麻省理工学院的工程师们设计了微型机器人，可以帮助药物输送纳米粒子从血液中挤出并进入肿瘤或其他疾病部位。这些机器人像《神奇旅程》中的船只一样，在血液中游泳，创造出一种电流，拖动纳米粒子一起前进。
这些受细菌推进启发的磁性微型机器人，可以帮助克服使用纳米粒子输送药物的最大障碍之一：使粒子离开血管并在正确的地方积累。
当您将纳米材料放入血液中并将其靶向病变组织时，这种有效载荷进入组织的最大障碍是血管的内衬。我们的想法是看看是否可以使用磁力来创造推动纳米粒子进入组织的流体力量。
在同一项研究中，研究人员还展示了他们可以使用自然磁性的活细菌群实现类似的效果。每种方法都可能适用于不同类型的药物输送。
Schuerle在ETH Zurich的Brad Nelson的多尺度机器人实验室攻读研究生时，首次开始研究微型磁性机器人。当她在2014年作为博士后加入Bhatia的实验室时，她开始研究这种机器人是否可以帮助使纳米粒子药物输送更有效。
在大多数情况下，研究人员将他们的纳米粒子靶向被“渗漏”血管包围的疾病部位，如肿瘤。这使得粒子更容易进入组织，但输送过程仍然不如所需的有效。
Schuerle在这项研究中使用的机器人长35百分之一毫米，大小类似于单个细胞，可以通过施加外部磁场来控制。这些机器人是使用高分辨率3D打印机3D打印的，然后涂上镍，使其具有磁性。
为了测试单个机器人控制附近纳米粒子的能力，研究人员创建了一个模拟肿瘤周围血管的微流体系统。他们的系统中的通道宽50到200微米，内衬有凝胶，有孔模拟肿瘤附近的破裂血管。
研究人员还开发了一种依赖于自然磁性细菌群而不是微型机器人的变体方法。Bhatia之前开发了可以用于输送抗癌药物和诊断癌症的细菌，利用细菌自然倾向于在疾病部位积累的特性。
研究人员使用了一种称为Magnetospirillum magneticum的细菌，这种细菌自然产生铁氧化物链。这些磁性粒子帮助细菌定位自己并找到它们偏好的环境。
研究人员发现，当他们将这些细菌放入微流体系统并施加特定方向的旋转磁场时，细菌开始同步旋转并向同一方向移动，拖动附近的任何纳米粒子。在这种情况下，研究人员发现纳米粒子被推入模型组织的速度比在没有磁力辅助的情况下输送纳米粒子快三倍。
研究人员使用的粒子足够大，可以携带大型有效载荷，包括CRISPR基因编辑系统所需的组件。她现在计划与Schuerle合作，进一步开发这两种磁性方法，以便在动物模型中进行测试。