据斯图加特的马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员称，细菌的自然环境感应倾向意味着这些微机器人可以根据不同的环境进行个性化处理，可以导航到特定的化学物质，或者利用磁性或声音信号进行远程控制。

 

为了取得成功，这些微型生物机器人必须由能够通过人体免疫反应的材料组成。它们还必须能够在粘性环境中快速游动，穿透组织细胞运送货物。

 

在美国物理研究所(AIP)发表在APL生物工程杂志上的一篇论文中，沐鸣测速地址研究人员描述了他们如何通过结合转基因大肠杆菌MG1655亚株和纳米红细胞(由红细胞构成的小结构)来制造生物杂交细菌微泳者。

 

纳米红细胞是通过排空红细胞、保持细胞膜并将其过滤到纳米级大小而产生的纳米囊泡。这些微小的红细胞载体利用生物素和链霉亲和素之间强大的非共价键附着在细菌膜上。这个过程保留了两个重要的红细胞膜蛋白:连接纳米红细胞所需的TER119和防止巨噬细胞摄取的CD47。

 

利用转基因大肠杆菌MG1655和由红细胞制成的纳米红细胞，合成了生物杂交细菌微游泳者的插图(上)和扫描电镜图像(下)。利用生物素-链霉亲和素相互作用将纳米红细胞附着在细菌膜上。

 

利用转基因大肠杆菌MG1655和由红细胞制成的纳米红细胞，合成了生物杂交细菌微游泳者的插图(上)和扫描电镜图像(下)。利用生物素-链霉亲和素相互作用将纳米红细胞附着在细菌膜上

 

AIP表示，这款大肠杆菌MG 1655是一种生物致动器，它通过鞭毛旋转，作为一个分子引擎，沐鸣测速执行推动身体前进的机械工作。作为研究的一部分，研究人员使用定制的2D物体跟踪算法和20个视频作为原始数据来记录这些细菌的游泳能力。

 

研究小组发现，带有携带红细胞纳米红细胞的生物混合微泳者的速度比其他大肠杆菌驱动的微球生物混合微泳者快40%。此外，研究表明，由于纳米红细胞的纳米尺寸和对细菌膜上纳米红细胞覆盖密度的调整，免疫反应降低。

 

这些生物杂交的游泳者表现出了更快的释放药物的能力，因为他们的游泳速度，并遇到较少的免疫反应，因为他们的组成。

 

研究人员计划继续他们的工作，进一步调整微型机器人的免疫清除，沐鸣测速并研究它们如何穿透细胞并在肿瘤微环境中释放它们的货物。

 

该研究的作者Metin Sitti说:“这项工作是我们开发和部署用于医疗货物运输的生物混合微型机器人这一宏伟目标的重要基石。”“如果你把红细胞的尺寸缩小到纳米级别，并使细菌的身体功能化，你可能会获得额外的优越性能，这将是把医疗微机器人应用到临床的关键。”