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近日,我院涂盈锋教授团队联合中山大学彭飞团队、东莞市人民医院沈利汉团队,在肺炎治疗研究领域取得重大进展,基于磁细菌构建了生物混合微型机器人系统,为肺炎的主动精准治疗提供了新思路。相关研究成果以 “Biomimetic Magnetobacterial Microrobots for Active Pneumonia Therapy” 为题发表于国际知名期刊《Nature Communications》。
肺炎作为由病毒、细菌、真菌等病原体引发的严重下呼吸道感染性疾病,每年导致全球数百万人死亡,位列全球第六大致死原因。病原微生物引发的肺部感染涉及多重细胞与生物分子的相互作用,而肺炎微环境的特殊性更是对治疗提出了严苛要求:既要有效抑制病原体的复制与增殖,又需精准调控微环境中肺泡巨噬细胞和细胞因子的水平,从而避免过度免疫反应对肺部组织造成损伤。
针对这一临床难题,研究团队创新性地以天然磁细菌为基础,开发出一种仿生微型机器人系统,旨在实现肺炎的主动且高效治疗。该系统通过糖类衍生物代谢标记、细胞膜包裹纳米技术以及点击化学反应等一系列前沿技术手段,构建得到杂合细胞膜纳米颗粒修饰的仿生磁细菌机器人。在外部旋转磁场的精准调控下,这种仿生磁细菌机器人能够在肺部限域空间内自主运动,不仅可高效中和炎症因子及假病毒,阻断假病毒的入侵路径,减轻炎症因子对肺部的损伤,还能进一步增强药物在肺部组织的深层渗透,从而充分发挥药物治疗及肺炎微环境调控的协同功能。该体系分别在SARS-CoV-2假病毒感染肺炎及急性肺炎等肺炎模型表现出了优异的治疗效果。此项研究为肺炎的主动精准治疗提供了全新的理论依据和坚实的研究基础,也充分展现了我院在生物医药交叉学科领域的科研实力与创新潜力。
本研究得到了国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFA1206900)、国家自然科学基金(22175083、22375224)、广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515110932)以及东莞市社会发展科技项目(20221800906292、20211800904722)的支持。药学院博士研究生张丽姗、深圳先进院陈泽、冉慧为论文的共同第一作者,药学院涂盈锋、中山大学彭飞、东莞市人民医院沈利汉为该论文的共同通讯作者。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-63231-6