科学研究重大突破我们可以用纳米机器人清除血液中的细菌和毒素了

关注惟恪每天为你带来最新最权威的科学资讯!

4dd5bfff-6d2c-4d6d-a678-1fe9da14ce58

现在加州大学圣地亚哥分校的工程师们已经开发出一种微型超声波驱动的机器人,它可以在血液中游来游去,去除有害细菌及其产生的毒素。这种概念用来验证纳米机器人有一天可以提供一种安全、高效的方法,对生物液体进行排毒和净化。

研究人员通过用血小板和红细胞膜的混合涂层金纳米线来制造纳米机器人。这种混合细胞膜涂层允许纳米机器人同时执行两个不同的细胞的任务 – 血小板,它结合病原体,如 MRSA 细菌(一种抗生素耐药菌株 金黄色葡萄球菌),和红血球,吸收和中和这些细菌产生的毒素。纳米机器人的金体对超声波有反应,这使得它们能够在没有化学燃料的情况下快速游来游去。这种移动性有助于纳米机器人有效地与血液中的目标(细菌和毒素)混合,并加快排毒速度。

4d9a3fc6-a37d-4fd7-9a25-8434ee074db4

该研究是由加州大学圣地亚哥分校工程学院纳米工程系教授王约瑟和张良芳开创的技术。王约瑟的研究小组开发了超声波驱动的纳米机器人,张的团队发明了在天然细胞膜中涂覆纳米粒子的技术。”通过将天然细胞涂层整合到合成纳米机器上,我们可以在微型机器人上赋予新的能力,例如从体内和其他基质中去除病原体和毒素,””这是一个概念验证平台,适用于各种治疗和生物毒性化应用。

加州大学圣地亚哥分校王约瑟博士研究小组的博士后学者贝尔塔·埃斯特班-费尔南德斯·德奥维拉说,”这个想法是创造多功能纳米机器人,可以同时执行许多不同的任务,””将血小板和红细胞膜组合到每个纳米机器人涂层中是协同作用的 — 血小板目标细菌,而红血球瞄准并中和这些细菌产生的毒素。当蛋白质聚集在异物表面并阻止其正常运转时,这种涂层还可以保护纳米机器人免受生物污染过程。

d38ed901-e71f-42e0-8f75-fcd06a513d76

研究人员首先将整个膜从血小板和红血球分离出来,从而创造了混合涂层。然后,他们应用高频声波将膜融合在一起。由于膜取自实际细胞,它们含有所有原始的细胞表面蛋白质功能。为了制造纳米机器人,研究人员使用特定的表面化学将混合膜涂在金纳米线上。

纳米机器人比人的头发宽度小25倍。当超声波供电时,它们的血液流量可以高达35微米/秒。在测试中,研究人员使用纳米机器人来治疗被 MRSA 及其毒素污染的血液样本。五分钟后,这些血液样本的细菌和毒素比未经处理的样本少三倍。

这项工作还处于初期阶段。研究人员指出,最终目标不是使用纳米机器人专门治疗 MRSA 感染,而是更一般地使用纳米机器人来对生物液体中的毒素进行解毒。未来的工作包括对活的动物进行测试。该团队还致力于用可生物降解的材料而不是黄金制造纳米机器人。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持以下吧
点赞0
评论 抢沙发