肺轉(zhuǎn)移作為癌癥治療領(lǐng)域的重大難題，其復(fù)雜的病理微環(huán)境與肺部特殊的生理結(jié)構(gòu)，使得傳統(tǒng)化療面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)化療藥物因靶向性不足，難以精準(zhǔn)富集于肺部轉(zhuǎn)移灶，且藥物在肺部的累積量極低，不僅導(dǎo)致治療效果大打折扣，還易引發(fā)全身毒副作用，嚴(yán)重影響患者預(yù)后。針對這一臨床痛點(diǎn)，本研究開發(fā)了一種基于運(yùn)動性微藻的局部遞藥微型機(jī)器人策略，為肺轉(zhuǎn)移治療提供了創(chuàng)新性解決方案。
該策略的核心是新型生物混合微型機(jī)器人（algae-NP (DOX)-robot），其設(shè)計(jì)融合了生物相容性與功能靶向性：以綠色微藻為主動遞送載體，借助其天然的自主運(yùn)動能力提供推進(jìn)力；將包裹紅細(xì)胞膜的納米顆粒作為藥物載體，不僅能提升生物相容性、降低免疫清除率，還能高效負(fù)載經(jīng)典化療藥物阿霉素（DOX），形成 “運(yùn)動載體 – 靶向載體 – 藥物” 的一體化遞送系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)巧妙利用微藻的自主運(yùn)動特性，突破了肺部被動遞藥的局限，同時通過紅細(xì)胞膜修飾與可控釋藥設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了藥物遞送的精準(zhǔn)性與安全性。
在作用機(jī)制上，algae-NP (DOX)-robot 通過氣管內(nèi)給藥后，微藻憑借自身的自主推進(jìn)能力，可有效穿透肺部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，將載藥納米顆粒精準(zhǔn)遞送至肺部深處的轉(zhuǎn)移病灶區(qū)域。相較于被動遞送系統(tǒng)，微藻的主動運(yùn)動不僅提升了藥物遞送效率，還能通過控制藥物釋放速率減少脫靶毒性，同時增強(qiáng)藥物在病灶區(qū)域的分散性，確保藥物均勻覆蓋轉(zhuǎn)移灶，進(jìn)而最大化抗轉(zhuǎn)移治療效應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，與被動載藥納米顆粒及游離阿霉素對照組相比，algae-NP (DOX)-robot 遞送策略展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢：藥物在肺部的分布速度大幅提升，有效避免了傳統(tǒng)遞藥中藥物易被肺部清除的問題；肺部組織的藥物累積量顯著改善，破解了傳統(tǒng)化療藥物肺部富集不足的核心瓶頸；同時藥物在靶器官的滯留時間明顯延長，為持續(xù)發(fā)揮抗腫瘤作用提供了保障。在黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移小鼠模型中，該微型機(jī)器人治療組的治療效果得到顯著提升，不僅成功減輕了肺部轉(zhuǎn)移病灶負(fù)荷，還顯著延長了模型動物的生存期，其治療優(yōu)勢遠(yuǎn)超傳統(tǒng)化療方案。 該生物混合微型機(jī)器人策略通過整合微藻的主動運(yùn)動能力與納米顆粒的高效載藥特性，為肺轉(zhuǎn)移的靶向治療提供了全新思路，有望突破傳統(tǒng)化療的治療局限，為臨床肺轉(zhuǎn)移患者帶來更安全、高效的治療選擇。
原文鏈接：Biohybrid microrobots locally and actively deliver drug-loaded nanoparticles to inhibit the progression of lung metastasis
