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吴志光副教授团队研发眼科医学纳米机器人 可钻入眼球运送药物

2018年12月04日 08时57分07秒新闻网浏览次数:139

哈工大报讯(王雪/文)我校基础与交叉科学研究院微纳米技术研究中心青年教师吴志光副教授与德国马普智能系统所皮尔菲舍尔(P.Fischer)教授团队合作,首次实现纳米机器人在眼睛玻璃体中可控、高效地集群运动,研究成果以“穿梭眼内玻璃体的群体润滑微型推进器”为题,在线发表于《科学进展》(Science Advances, 影响因子11.511)。

研究论文发表后,受到多家国际国内知名学术媒体的关注和报道,《科学》《自然》杂志对其进行了专题报道,多家国际知名学术媒体以及新华社等国内媒体也对其进行了报道。

常规的眼睛内药物递送主要依靠滴药或血液运输完成,然而这些方法受到多重生物屏障的阻碍,难以实现向眼球后部(如视网膜黄斑区域)的药物递送。近年来国内外科学家致力于设计可在眼睛玻璃体中可控运动的游动纳米机器人,试图依靠纳米机器人的自主运动来突破生物屏障完成药物主动运输。然而眼内玻璃体中生物分子的黏附严重阻碍了纳米机器人的运动。如何摆脱生物分子的黏附,实现在生物流体内的长距离集群运动,成为长期制约眼科医学纳米机器人应用的瓶颈。

自然界中猪笼草表面具有纳米厚度的液体润滑层,使落到植物表面的昆虫很容易滑落到植物的“口中”。受猪笼草液态润滑界面的启发,研究团队首次提出了一种表面涂覆纳米液态润滑层的螺旋形磁性纳米机器人,其直径仅为500纳米。这些表面润滑的螺旋形纳米机器人能够在外源磁场的引导下有效地克服生物分子的黏附,完成从眼睛玻璃体中心位置到视网膜的长距离可控集群运动,到达眼内玻璃体中的指定位点。这些表面润滑的磁性螺旋形纳米机器人未来有望装载药物,通过自主运动的方式到达病灶部位,执行药物主动靶向递送任务,实现疾病的微创精准治疗。

吴志光副教授于2015年获哈工大化学工程与技术博士学位,2016年荣获哈工大优秀博士学位论文,2016年底入选哈工大“青年拔尖人才选聘计划”,被聘为副教授,2017年获德国洪堡基金会“洪堡学者”称号。目前在基础与交叉科学研究院微纳米技术研究中心贺强教授研究团队从事纳米机器人及其生物医学应用的研究工作。他曾以洪堡学者和博士后身份分别赴德国马普智能系统研究所和美国加州理工学院进行访问研究。研究成果以第一作者和通讯作者在《科学进展》《德国应用化学》《美国化学会志》《先进功能材料》等国际知名学术期刊发表19篇论文。

原文链接:http://advances.sciencemag.org/content/4/11/eaat4388

《科学》报道: http://www.sciencemag.org/news/2018/11/watch-tiny-robots-swim-through-eyeball-deliver-medicine?from=timeline

《自然》报道: https://www.nature.com/articles/d41586-018-07278-0


编辑:刘培香

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