天天微动态丨微型混合机器人可识别、捕捉单个细胞

来源：cnBeta 　2023-04-03 16:29:56

【资料图】

来自以色列特拉维夫大学的研究人员创造了一种只有单个生物细胞大小的微型机器人，它可以利用电和磁场进行导航，并能识别和捕捉单个细胞，为大量的应用打开了大门。受细菌和精子等生物"游泳者"的启发，研究人员开发了一种微型机器人（直径约10微米），能够在体内自主移动或由操作员控制。

使用磁场来推动微型机器人是很有吸引力的，这也被称为微型马达；它不需要燃料，也不需要磁铁和身体组织之间的直接接触，可以准确转向，并能在广泛的温度和溶液导电性中发挥作用。电力驱动的微电机具有一些优势，如选择性的货物装载、运输和释放，以及利用电力使细胞"变形"的能力，但它们有一些缺点。因此，将两者结合起来是最好选择。

该研究的通讯作者Gilad Yossifon说："到目前为止，基于电导机制运行的微型机器人在某些以相对较高的电导率为特征的环境中并不有效，例如生理环境，在那里电驱动的效果较差。这就是互补的磁性机制发挥作用的地方，无论环境的导电性如何，它都非常有效。"

一旦混合推进系统被组装起来，研究人员就能够证明这个微型机器人的能力。他们用它来捕捉单个红细胞、癌细胞和单个细菌，证明了微型机器人可以区分健康细胞和被药物破坏的细胞，或者垂死的细胞和正在经历自然凋亡过程的细胞。一旦捕获，细胞可以被移到一个外部仪器上进行进一步分析。

但是，混合型微型机器人的优势在于，它也可以通过感知细胞的状态来捕获非标记的细胞。这是第一个进行基于微型机器人感应无标签凋亡细胞的研究。

"我们的新发展在两个主要方面大大推进了该技术：通过两种不同的机制--电和磁--进行混合推进和导航，"Yossifon说。"此外，该微型机器人识别和捕获单个细胞的能力有所提高，不需要标记，用于本地测试或检索并运送到外部仪器。"

虽然该微型机器人的测试是在人体外进行的，但考虑到其广泛的应用潜力，研究人员希望它能很快能够在体内进行测试。

Yossifon说："除其他外，该技术将支持以下领域：单细胞水平的医疗诊断，将药物或基因引入细胞，基因编辑，将药物运送到体内的目的地，清理环境中的污染颗粒，药物开发，以及创建"颗粒上的实验室"。

这项研究发表在《高级科学》杂志上。

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