模块化设计的纳米递药机器人能自行组装

瑞士巴塞尔大学科学家研制出一款多功能纳米递药机器人，由推进模块和有效载荷模块构成，两种模块可重复使用，并能够自行组装。试验结果显示，该机器人可靶向癌细胞并降低其活性，有望在医学、工业等领域大显身手。相关论文发表于最新一期《先进功能材料》杂志。

大尺寸机器人依赖电子元件、计算机芯片和软件，而纳米机器人由生物分子和纳米粒子构建。以往的纳米机器人为特定任务而设计，但此次报道的是一种功能更强、灵活性更高的复杂模块化纳米机器人，可用于医学、工业、环境等多领域的不同场景。

该纳米机器人外形酷似一艘多模块登月火箭：磁推进模块驱动机器人运动，另一个有效载荷舱则负责将治疗剂或酶安全运抵目标位置。两个模块通过一对“搭扣”——模块表面的互补DNA链相连，让推进模块与有效载荷舱能以可编程的方式自行组装，并保持稳固连接。

在前期研究中，团队开发出纳米级聚合物囊泡，用以保护被封装的酶。分子可经由囊泡上的孔道进入，被酶催化后，将产物释放到周围环境中。纳米机器人的有效载荷舱内装载了4个这样的含酶聚合物囊泡，以执行特定功能。根据设计，舱内囊泡还可选择性开启，比如释放生物活性化合物。

试验中，团队利用人源宫颈癌细胞(HeLa细胞)进行了测试。他们给纳米机器人装上荧光分子，在显微镜下观察到其富集在癌细胞表面。该纳米机器人搭载的酶合成出一种抗癌药物，在72小时内将HeLa细胞的存活率压低至16%。这表明，若利用纳米机器人将药物特异性靶向癌细胞，可产生集中、局部的治疗效果。

任务完成后，这款纳米机器人还能回收复用：只需将两个模块分离，重新装填有效载荷舱，再与推进模块重新组合即可。

团队表示，这种模块化纳米机器人是迈向多功能工具的重要一步，不过将其用于人体仍有待时日。