光控微納生物機器人領域研究獲重要進展|環球短訊

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近日，暨南大學納米光子學研究院教授李寶軍、辛洪寶等在光控微納生物機器人領域研究取得重要進展，提出了一種生物相容的光流體力硅藻機器人策略。相關研究發表于Advanced Science。熊建云為該論文第一作者，李寶軍和辛洪寶為共同通訊作者。

細胞培養過程中病毒、支原體和致病菌等納米生物威脅物的污染給很多與細胞分析相關的生物醫學應用造成了極大的威脅。雖然傳統的紫外殺菌和酒精消毒可以有效用于細胞培養前的生物威脅物的移除，但對于細胞培養和操作過程中產生的污染，這些方法會直接傷害目標細胞，尤其會對原代神經元等珍貴細胞造成不可逆轉的損害，使得這些生物威脅物的移除極具挑戰。然而，由于病毒、致病菌等強大的繁殖能力，極少的污染也會迅速破壞目標細胞，往往會給生物醫學研究及生物制造帶來毀滅性的破壞和巨大的經濟損失。

針對這一問題，受自然界中海豚可以輕松追隨行船的尾浪而借力前行（船尾乘浪效應）的啟發，研究人員提出了一種基于光學導航旋轉的光流體力硅藻機器人，實現了能直接用于神經細胞等珍貴細胞培養過程中病毒、支原體和致病菌等納米生物威脅物的非侵入捕獲、收集與移除。他們通過光力將一個具有三指形狀的硅藻（三角褐指藻）旋轉起來，構建成硅藻機器人，硅藻機器人周圍局部流場產生的光水動力可以輕松將尺寸小至100 nm的目標物進行捕獲與收集。

該方法可在不影響細胞生命狀態的情況下，直接智能且非侵害地移除神經細胞培養過程中污染的病毒、支原體、致病菌等生物威脅物。更重要的是，通過殼聚糖包被的光流體力硅藻機器人表現出高效抗菌能力，在受污染的細胞中，在移除污染細菌的同時還可以實現高效殺菌，助力受污染細胞的靶向基因遞送和神經細胞生長調控等應用。

該方法為細胞（特別是無法使用抗生素的神經細胞等珍貴細胞）培養過程中生物威脅物的移除提供了全新的工具，將助力基于活細胞研究的生物制造、疫苗研制等生物醫學應用。（來源：中國科學報 朱漢斌）

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202301365

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　　 原標題：光控微納生物機器人領域研究獲重要進展|環球短訊