国际肿瘤学杂志››2020,Vol. 47››Issue (10): 624-626.doi:10.3760/cma.j.cn371439-20191016-00090
收稿日期:
2019-10-16修回日期:
2020-02-21出版日期:
2020-10-08发布日期:
2020-11-20通讯作者:
张百红 E-mail:bhzhang1999@126.comZhang Baihong1(), Yue Hongyun2
Received:
2019-10-16Revised:
2020-02-21Online:
2020-10-08Published:
2020-11-20Contact:
Zhang Baihong E-mail:bhzhang1999@126.com摘要:
微型机器人大小约几毫米到几微米,由纳米颗粒或分子物质构成,包括磁控细菌机器人、纳米马达、生物激活螺旋机器人、DNA纳米机器人、软体机器人和液态金属纳米机器人等不同类型,它们通过自给的动力在人体中输送药物、靶向肿瘤、操控细胞并最终清除肿瘤。微型机器人蜂群呈现从自我组织到自主运动的集体行为,未来将成为肿瘤精微治疗的主要方法。
张百红, 岳红云. 微型机器人在肿瘤治疗中的作用机制[J]. 国际肿瘤学杂志, 2020, 47(10): 624-626.
Zhang Baihong, Yue Hongyun. Mechanisms of microrobot in cancer therapy[J]. Journal of International Oncology, 2020, 47(10): 624-626.
表1
微型机器人的种类和功能"
种类 | 结构 | 动力 | 控制 | 功能 |
---|---|---|---|---|
磁控细菌机器人 | 人造细菌鞭毛/趋磁细菌群 | 细菌鞭毛运动 | 磁场 | 输送药物[
|
纳米马达 | 金纳米棒共轭多孔硅纳米囊泡 | 静脉血流 | 近红外激光控 | 输送药物[
|
中孔氧化硅纳米 | 尿素酶 | 底物依赖 | 靶向肿瘤[
|
|
超支化聚酰胺 | 一氧化氮 | 光控 | 操控细胞[
|
|
萘酞菁 | 过氧化氢 | 光控 | 清除肿瘤[
|
|
续生物激活螺旋机器人 | 螺旋藻包裹Fe3O4 | 化学能 | 磁场 | 靶向肿瘤[
|
DNA纳米机器人 | DNA适配体连接核仁素和凝血酶 | DNA分子激动 | 内皮细胞 | 靶向肿瘤[
|
软体机器人 | 软体 | 磁弹性 | 自控 | 操控细胞[
|
液态金属纳米机器人 | 金属镓 | 类细菌自运动 | 超声场 | 清除肿瘤[
|
[1] | Kopperger E, List J, Madhira S, et al. A self-assembled nanoscale robotic arm controlled by electric fields[J]. Science, 2018,359(6373):296-301. DOI: 10.1126/science.aao4284. doi:10.1126/science.aao4284pmid:29348232 |
[2] | Stephen Ornes. News feature: what's the best way to build a molecular machine?[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2018,115(38):9327-9330. DOI: 10.1073/pnas.1811689115. doi:10.1073/pnas.1811689115 |
[3] | 张百红, 岳红云. 肿瘤研究的新方法学[J]. 西北国防医学杂志, 2016,37(2) : 117-120. DOI: 10.16021/j.cnki.1007-8622.2016.02.017. |
[4] | Jain KK. Role of nanobiotechnology in drug delivery[J]. Methods Mol Biol, 2020,2059:55-73. DOI: 10.1007/978-1-4939-9798-5_2. |
[5] | Ghosh S, Ghosh A. Mobile nanotweezers for active colloidal manipulation[J]. Sci Robot, 2018, 3(14): eaaq0076. DOI: 10.1126/scirobotics.aaq0076. pmid:33141698 |
[6] | Alapan Y, Yasa O, Schauer O, et al. Soft erythrocyte-based bacterial microswimmers for cargo delivery[J]. Sci Robot, 2018, 3(17): eaar4423. DOI: 10.1126/scirobotics.aar4423. doi:10.1126/scirobotics.aar4423pmid:33141741 |
[7] | Schuerle S, Soleimany AP, Yeh T, et al. Synthetic and living micropropellers for convection-enhanced nanoparticle transport[J]. Sci Adv, 20198, 5(4): eaav480. DOI: 10.1126/sciadv.aav4803. |
[8] | Zhang H, Cui W, Qu X, et al. Photothermal-responsive nanosized hybrid polymersome as versatile therapeutics codeliverynanovehicle for effective tumor suppression[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2019,116(16):7744-7749. DOI: 10.1073/pnas.1817251116. doi:10.1073/pnas.1817251116pmid:30926671 |
[9] | Wu Z, Li L, Yang Y, et al. A microrobotic system guided by photoacoustic computed tomography for targeted navigation in intestines in vivo[J]. Sci Robot, 2019, 4(32): eaax0613. DOI: 10.1126/scirobotics.aax0613. |
[10] | Gao W, de Ávila BE, Zhang L, et al. Targeting and isolation of cancer cells using micro/nanomotors[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2018,125:94-101. DOI: 10.1016/j.addr.2017.09.002. doi:10.1016/j.addr.2017.09.002pmid:28893551 |
[11] | Yan XH, Zhou Q, Vincent M, et al. Multifunctional biohybrid magnetite microrobots for imaging-guided therapy[J]. Sci Robot, 2017, 2(12): eaaq1155. DOI: 10.1126/scirobotics.aaq1155. |
[12] | Li S, Jiang Q, Liu S, et al. A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo[J]. Nat Biotechnol, 2018,36(3):258-264. DOI: 10.1038/nbt.4071. doi:10.1038/nbt.4071pmid:29431737 |
[13] | Li S, Jiang Q, Ding B, et al. Anticancer activities of tumor-killing nanorobots[J]. Trends Biotechnol, 2019,37(6):573-577. DOI: 10.1016/j.tibtech.2019.01.010. |
[14] | Felfoul O, Mohammadi M, Taherkhani S, et al. Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions[J]. Nat Nanotechnol, 2016,11(11):941-947. DOI: 10.1038/nnano.2016.137. pmid:27525475 |
[15] | Hortelão AC, Carrascosa R, Murillo-Cremaes N, et al. Targeting 3D bladder cancer spheroids with urease-powered nanomotors[J]. ACS Nano, 2019,13(1):429-439. DOI: 10.1021/acsnano.8b06610. doi:10.1021/acsnano.8b06610pmid:30588798 |
[16] | Hu W, Lum GZ, Mastrangeli M, et al. Small-scale soft-bodied robot with multimodal locomotion[J]. Nature, 2018,554(7690):81-85. DOI: 10.1038/nature25443. doi:10.1038/nature25443pmid:29364873 |
[17] | Li JY, Li XJ, Tao L, et al. Development of a magnetic microrobot for carrying and delivering targeted cells[J]. Sci Robot, 2018, 3(19): eaat8829. DOI: 10.1126/scirobotics.aat8829. doi:10.1126/scirobotics.aat8829pmid:33141689 |
[18] | Wan M, Chen H, Wang Q, et al. Bio-inspired nitric-oxide-driven nanomotor[J]. Nat Commun, 2019,10(1):966. DOI: 10.1038/s41467-019-08670-8. |
[19] | Park J, Jin C, Lee S, et al. Magnetically actuated degradable microrobots for actively controlled drug release and hyperthermia the-rapy[J]. Adv Healthc Mater, 2019,8(16):e1900213. DOI: 10.1002/adhm.201900213. doi:10.1002/adhm.201900213pmid:31290597 |
[20] | Choi H, Lee GH, Kim KS, et al. Light-guided nanomotor systems for autonomous photothermal cancer therapy[J]. ACS Appl Mater Interfaces, 2018,10(3):2338-2346. DOI: 10.1021/acsami.7b16595. doi:10.1021/acsami.7b16595pmid:29280612 |
[21] | Lum GZ, Ye Z, Dong X, et al. Shape-programmable magnetic soft matter[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2016,113(41):E6007-E6015. DOI: 10.1073/pnas.1608193113. doi:10.1073/pnas.1608193113pmid:27671658 |
[22] | Ceylan H, Yasa IC, Yasa O, et al. 3D-printed biodegradable microswimmer for theranostic cargo delivery and release[J]. ACS Nano, 2019,13(3):3353-3362. DOI: 10.1021/acsnano.8b09233. doi:10.1021/acsnano.8b09233pmid:30742410 |
[1] | 刘娜, 寇介丽, 杨枫, 刘桃桃, 李丹萍, 韩君蕊, 杨立洲.血清miR-106b-5p、miR-760联合低剂量螺旋CT诊断早期肺癌的临床价值[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 321-325. |
[2] | 钱晓涛, 石子宜, 胡格, 吴晓维.Ⅲ~ⅣA期食管鳞状细胞癌放化疗后行巩固化疗的疗效:一项真实世界临床研究[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 326-331. |
[3] | 杨蜜, 别俊, 张加勇, 邓佳秀, 唐组阁, 卢俊.局部晚期可切除食管癌新辅助治疗疗效及预后分析[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 332-337. |
[4] | 袁健, 黄燕华.Hp-IgG抗体联合血清DKK1、sB7-H3对早期胃癌的诊断价值[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 338-343. |
[5] | 陈红健, 张素青.血清miR-24-3p、H2AFX与肝癌患者临床病理特征及术后复发的关系研究[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 344-349. |
[6] | 郭泽浩, 张俊旺.PFDN及其亚基在肿瘤发生发展中的作用[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 350-353. |
[7] | 张百红, 岳红云.新作用机制的抗肿瘤药物进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 354-358. |
[8] | 许凤琳, 吴刚.EBV在鼻咽癌肿瘤免疫微环境和免疫治疗中的研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 359-363. |
[9] | 王盈, 刘楠, 郭兵.抗体药物偶联物在转移性乳腺癌治疗中的研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 364-369. |
[10] | 张蕊, 褚衍六.基于FIT与肠道菌群的结直肠癌风险评估模型的研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 370-375. |
[11] | 高凡, 王萍, 杜超, 褚衍六.肠道菌群与结直肠癌非手术治疗的相关研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 376-381. |
[12] | 王丽, 刘志华, 杨伟洪, 蒋凤莲, 李全泳, 宋浩杰, 鞠文东.ROS1突变肺腺鳞癌合并脑梗死为主要表现的Trousseau综合征1例[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 382-384. |
[13] | 刘静, 刘芹, 黄梅.基于SMOTE算法的食管癌放化疗患者肺部感染的预后模型构建[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(5): 267-273. |
[14] | 杨琳, 路宁, 温华, 张明鑫, 朱琳.炎症负荷指数与胃癌临床关系研究[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(5): 274-279. |
[15] | 王俊毅, 洪楷彬, 纪荣佳, 陈大朝.癌结节对结直肠癌根治性切除术后肝转移的影响[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(5): 280-285. |
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