SMU纳米机器人权威MinJunKim的生物驱动、传感和传输(BAST)实验室与国际研究和工程公司ARA的合作研究首次证明,应用于微/纳米粒子的某些化学涂层可以改变它们在生物体内的游动推进力流体。

研究表明化学涂层会影响微粒在粘液溶液中游动

该联合研究已发表在《科学报告》上。

该研究得出结论,设计专门的表面涂层以产生特定的推进特性将为药物输送策略提供新方法。当递送速度对患者康复至关重要时,能够快速导航微粒将支持药物部署。此外,能够精确地引导这些“游动”的微​​粒将使它们能够穿过复杂的流体和组织环境到达人体的目标位置。

“感谢SMU的合作,我们将继续突破微型机器人研究的界限,并期待与科学界分享我们正在进行的工作,”ARA微型机器人首席研究员LouisWilliamRogowski说。“我们很荣幸能在科学报告上发表我们的联合研究。”

Rogowski、Kim和他们的团队成员能够证明改变微粒的表面化学可以动态改变推进行为。

“我们很高兴看到化学涂层磁性微粒在体液环境中进行精确导航的可行性,”SMU莱尔工程学院RobertC.Womack主席兼BAST实验室首席研究员Kim说。“我们将继续共同努力,为靶向药物输送系统开发新型微型机器人。”

对于这项研究,生物素、生物素-PEG3-胺和生物素壳聚糖被化学应用于微粒表面。然后将涂层微粒悬浮在由猪胃粘蛋白(粘液中发现的糖蛋白)合成的粘液中,并使用自发对称破缺推进机制在旋转磁场中导航。表面涂层改变了微粒的推进行为,这取决于磁场特性和局部粘液特性。

研究人员说,接下来的步骤包括用实际的药物化合物包覆微粒,并使用微粒“群”测量活环境中的吸收,或检查细胞膜相互作用。设计专门的表面涂层以产生特定的推进性能也将为药物输送策略提供新的方法。作者希望这项研究能够增加人们对基于微粒的推进机制的兴趣,并有助于为靶向药物输送应用提供新颖的创新。