科學家將紅細胞和細菌拼起來，想用它輸送藥物

藥物在人體內的傳遞是一個複雜的過程，送多少、怎麼定位、如何持續給葯都是藥物設計者需要考慮的問題。科學家們為此嘗試了很多方法，以實現藥物傳遞在時間、空間和劑量上的全面調控。

德國馬克斯·普朗克智能系統研究所提出了一種新型傳遞系統，將兩種天然載體——紅細胞和大腸桿菌結合，想要將藥物快速輸送到靶點位置，論文近日發表在《科學·機器人學》上。

研究人員將這種工具稱為「微型泳者」（Microswimmers）。紅細胞沒有細胞核和細胞器，運氧效率很高，還能輕易地變形和壓縮，通過尺寸狹窄的毛細血管，擁有非同一般的承載力和靈活性。再結合大腸桿菌為其提供能量，穿越狹窄的細胞間隙就成為可能。

紅細胞與細菌之間的紐帶選用了親和素蛋白，它像一個鉤子，勾住細菌膜上的生物素和紅細胞表面的抗體，無需苛刻的化學反應就可使之緊密連接。實驗中，微型泳者大小約 6 微米，可以穿過 2 微米的縫隙。

研究人員在紅細胞中裝配了癌症藥物阿黴素和納米鐵顆粒，以便通過磁力控制微型泳者。一旦它到達目的地，腫瘤的酸性環境就會攻擊紅細胞膜，使之變得脆弱，從而導致癌症藥物的釋放。

利用磁力控制紅細胞的運動軌跡，來自 馬普所 YouTube 頻道

此外，研究人員還在紅細胞中裝載了能吸收紅外光的特殊分子。藥物釋放完成後，應用外部的紅外光，紅細胞會加熱，導致自身和細菌的降解，以避免其不受控制地擴散。

研究人員下一步將在動物中測試這種工具。如能成功，它將在靶向藥物、醫學成像等非侵入醫療中有著巨大的潛力。但也有仍需克服的問題，比如避免免疫應答。

題圖來自論文 Alapan et al., Sci. Robot. 3, eaar4423 (2018)

DOI: 10.1126/scirobotics.aar4423

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