脲酶驱动细菌囊泡机器人治膀胱癌

近日，深圳大学吴松教授团队与加州理工高伟教授团队合作，在国际期刊《PNAS》上发表了一篇题为《Bacterial outer membrane vesicle nanorobot》的研究论文。该论文介绍了一种新型的医疗机器人技术，即脲酶驱动的细菌外膜囊泡（OMV）机器人。这项技术主要解决了现有机器人在生物相容性和生物功能方面的局限性。

传统机器人通常使用金属或聚合物等无机材料，尽管在药物输送和疾病治疗上取得了一些进展，但这些材料的生物相容性和稳定性问题限制了它们在复杂生物系统中的应用。细菌外膜囊泡（OMV）来自革兰氏阴性细菌，作为天然的细胞分泌产物，具有良好的生物相容性和独特的生物学特性，是一种理想的安全载体。

研究团队将脲酶与OMV结合，使OMV能够利用尿素作为生物燃料实现自主推进，同时保留了其生物相容性、免疫原性和多功能表面生物工程特性，创造出一个生物成分的机器人。这些机器人通过细胞穿透肽扩展了其生物功能，实现靶向和肿瘤渗透，并能有效保护载荷的基因沉默工具（siRNA）。实验显示，这些OMV机器人在体外和体内模型中表现出了优秀的siRNA运输能力和免疫刺激效果，能够有效利用siRNA沉默癌症基因，同时通过OMV自身特性激活免疫细胞，抑制肿瘤细胞，特别是在膀胱癌治疗中表现显著。

这项研究实现了生物科学技术与机器人工程技术的深度融合，充分利用了尿素这种广泛存在于生物体内的物质提供动力，使得机器人能够自主在膀胱腔内巡航，识别并攻击膀胱肿瘤，实现精准高效的肿瘤治疗。这是首次将高度生物相容性的机器人应用于膀胱癌治疗，为开发具有多功能性和适应性的先进医疗机器人提供了重要基础，并展现了其在泌尿系统疾病精准治疗中的巨大潜力。

这项研究的共同第一作者包括加州理工大学博士后唐颂颂和汕头大学医学院的硕士生唐代天、周厚宏，而吴松教授是最后通讯作者。他们的贡献为医疗机器人技术的发展开辟了新的路径，为未来的医学应用提供了广阔的前景。

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