近日，來自香港城市大學的研究人員創造了3D打印的微型機器人載體，這些載體可以在生物體內（體內）運輸細胞，用于靶向治療和組織再生。
根據該研究報告，機器人的球形和帶刺結構是使用Nanoscribe的Photonic Professional GT激光光刻系統制造的，該系統提供了“足夠的靈活性來優化機器人結構”。

△用間充質干細胞（MSC）培養12小時的微機器人的SEM圖像。 圖片來自Science Robotics /香港城市大學

通過3D打印的微型機器人載體進行細胞再生
     再生醫學使用來自生物（動物，植物或人）的健康細胞來修復或替換患病細胞或組織。 然而，當將功能細胞運輸到生物體內的受損位置時會出現挑戰。 該研究指出：“體內[干細胞]細胞的遞送需要一個合適的三維（3D）結構，以創造一種環境，支持細胞粘附，增殖和分化，同時作為載體起作用?！币虼?，該研究小組創造了幾種具有磁性和多孔性質的3D打印微型機器人載體，以機械支持組織和器官原位再生。 此外，研究人員觀察到2D細胞培養人工環境因其快速失去形狀而無效。
     通過微創設計，微機器人載體有可能進入人體較小和更復雜的區域。 這包括胃腸器官，大腦和脊髓。 考慮到這一點，該研究使用了Nanoscribes的雙光子光刻技術，該技術能夠通過光子晶體進行高分辨率3D圖案化。 微型載體由負性光致抗蝕劑SU-850材料制成。
此外，微型機器人涂有鎳和鈦溶液，用于磁致動和生物相容性。

△細胞接種前后微機器人的結構設計。圖片來自Science Robotics /香港城市大學。

小鼠和斑馬魚胚胎
    為了測試其細胞控制和傳遞能力，研究小組將一群攜帶能夠產生腫瘤的HeLa蛋白細胞的微型機器人分散到小鼠體內。培養四周后，小鼠在注射的微生物載體的周圍位置形成腫瘤。此外，微型機器人載體被分散到斑馬魚胚胎的蛋黃中，以觀察注射精度和克服粘性阻力的能力。
     兩種測試均在顯微鏡下觀察，并被認為是成功進行精確的自動細胞運輸。在實驗階段結束時，研究人員發現微型載體的球形3D打印結構“增強了磁驅動能力，使微機器人與宿主組織易于融合，促進細胞從機器人轉移到組織。”

△注射了攜帶HeLa細胞的一群微型機器人的小鼠的體內熒光成像。 在為期四周的時間內，腫瘤發生了腫瘤。 白色箭頭表示注射的位置。 圖片來自Science Robotics /香港城市大學。
     研究人員論文“Development of a magnetic microrobot for carrying and delivering targeted cells”由Junyang Li, Xiaojian Li, Tao Luo, Tao Luo, Chichi Liu, Shuxun Chen, Dongfang Li, Jianbo Yue, Shuk-han Cheng, and D. Sun.撰寫

來源：3d打印網    

編輯：董強