来自香港城市大学的研究人员创造了3D打印的微型机器人载体，这些载体可以在生物体内（体内）运输细胞，用于靶向治疗和组织再生。 机器人的球形和带刺结构是使用Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT 双光子聚合3D打印技术，该系统提供了“足够的灵活性来优化机器人结构”。
用间充质干细胞（MSC）培养12小时的微机器人的SEM图像。图片来源：ScienceRobotics/香港城市大学
通过3D打印的微型机器人载体进行细胞再生
再生医学使用来自生物（动物，植物或人）的健康细胞来修复或替换患病细胞或组织。然而，当将功能细胞运输到生物体内的受损位置时会出现挑战。该研究指出：
“体内[干细胞]细胞的递送需要一个合适的三维（3D）结构，以创造一种环境，支持细胞粘附，增殖和分化，同时作为载体起作用。”
因此，该研究小组创造了几种具有磁性和多孔性质的3D打印微型机器人载体，以机械支持组织和器官原位再生。此外，研究人员观察到2D细胞培养人工环境因其快速失去形状而无效。
通过微创设计，微机器人载体有可能进入人体较小和更复杂的区域。这包括胃肠器官，大脑和脊髓。考虑到这一点，该研究使用了Nanoscribes的双光子聚合光刻技术，该技术能够通过光子晶体进行高分辨率3D图案化。微型载体由负性光致抗蚀剂SU-850材料制成。
此外，微型机器人涂有镍和钛溶液，用于磁致动和生物相容性。
细胞接种前后微机器人的结构设计。图片来自ScienceRobotics/香港城市大学。
小鼠和斑马鱼胚胎
为了测试其细胞控制和传递能力，研究小组将一群携带能够产生肿瘤的HeLa蛋白细胞的微型机器人分散到小鼠体内。培养四周后，小鼠在注射的微生物载体的周围位置形成肿瘤。
此外，微型机器人载体被分散到斑马鱼胚胎的蛋黄中，以观察注射精度和克服粘性阻力的能力。
两种测试均在显微镜下观察，并被认为是成功进行精确的自动细胞运输。在实验阶段结束时，研究人员发现微型载体的球形3D打印结构“增强了磁驱动能力，使微机器人与宿主组织易于融合，促进细胞从机器人转移到组织。”
注射了携带HeLa细胞的一群微型机器人的小鼠的体内荧光成像。在为期四周的时间内，肿瘤发生了肿瘤。白色箭头表示注射的位置。图片来自ScienceRobotics/香港城市大学。
研究论文“Developmentofamagneticmicrorobotforcarryinganddeliveringtargetedcells”，由JunyangLi,XiaojianLi,TaoLuo,TaoLuo,ChichiLiu,ShuxunChen,DongfangLi,JianboYue,Shuk-hanCheng,andD.Sun.撰写。
文章来源：慧聪印刷网
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