基于微納機器人的靶向遞送技術(shù)在疾病診斷治療、精準(zhǔn)藥物遞送、無創(chuàng)手術(shù)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，現(xiàn)有的微納機器人遞送策略面臨導(dǎo)航距離有限和易被流體沖散等挑戰(zhàn)。同時，微納機器人的體外測試平臺通常缺乏必要的微生理環(huán)境，而活體動物模型受限于成像分辨率，對微納機器人進行實時成像和精確操控仍面臨挑戰(zhàn)。

近日，上海交通大學(xué)王曉林團隊提出了一種基于層級血管化器官芯片的微納機器人多級磁控遞送策略。首先，研究人員提出了一種層級血管化器官芯片設(shè)計，通過微納3D打印技術(shù)制備出多尺度微流控器官芯片，進一步結(jié)合內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)襯和血管生成機制，構(gòu)建出從微米到毫米尺度的層級血管網(wǎng)絡(luò)，為微納機器人的測試提供了一個兼?zhèn)涑上瘛⒖刂坪臀⑸憝h(huán)境的體外生物模型。

基于該模型平臺，通過結(jié)合栓系磁致動導(dǎo)絲和無栓系游動微納機器人，提出了一種多級磁控遞送策略，有效克服微納機器人個體運動能力有限及導(dǎo)絲機器人難以進入微小血管的挑戰(zhàn)，在復(fù)雜動態(tài)生理環(huán)境下實現(xiàn)了穩(wěn)定、高效及長距離的微納機器人遞送，有望推動微納機器人在精準(zhǔn)藥物遞送、智能感知與診斷、血栓消融等領(lǐng)域的應(yīng)用。

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該成果以“Multi-level magnetic microrobot delivery strategy within a hierarchical vascularized organ-on-a-chip”為題，發(fā)表在英國皇家化學(xué)會期刊Lab on a Chip上，并被央視《新聞直播間》播出的“科技推動力”欄目以“器官芯片模型：模擬人體器官研究藥物遞送”為題進行了相關(guān)報道。

論文信息：

https://doi.org/10.1039/D3LC00770G

審核編輯：劉清