如今,磁性微型机器人已经在微创诊断和治疗方面展现出巨大潜力,但在临床转化应用中仍然需要满足生物相容性良好、可精确控制运动性以及实时智能在体示踪特性等诸多需求。有鉴于此,厦门大学公共卫生学院刘刚课题组、鄢晓辉课题组,萨本栋微米纳米研究院赵扬课题组及浙江大学药学院顾臻课题组通力合作,应用超稳定均相碘油配方技术(SHIFT)将脂溶性的临床用药碘油(Lipiodol)、水溶性的明胶(Gelatin)与超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)均匀混合,制成一种能在水溶液中稳定存在的磁性油滴机器人(Magnetic Lipiodol Micro-Droplets,MLMD),在3D打印血管模型,去细胞化肝脏模型和动物活体血管中的测试,证明其具有良好的流动性、磁控性、融合和变形性能、药物装载性能,并可利用临床数字减影血管造影技术(DSA)进行实时在体成像。在此基础上,为实现MLMD的自主运动控制,团队进一步开发了基于人工智能视觉反馈调节的闭环磁控导航系统,并在实验中验证该控制系统能够辅助MLMD完成包括精确定位、障碍物识别与规避、智能运行路径规划,并反馈控制外加磁场根据自主规划路径完成到达目标部位的智能寻路导航运动。结合其制备材料良好的生物相容性和药物装载能力,MLMD结合基于视觉反馈调节的闭环磁控导航系统为未来临床药物靶向递送提供一种全新的策略参考。
2024年11月14日,研究成果以“Water-Stable Magnetic Lipiodol Micro-Droplets as a Miniaturized Robotic Tool for Drug Delivery”为题在Advanced Materials发表论文,厦门大学公共卫生学院分子影像暨转化医学研究中心博士研究生任恩,硕士研究生胡静、林麟和厦门大学航空航天学院硕士研究生梅子阳为该论文共同第一作者。

文章链接:En Ren, Jing Hu, Ziyang Mei, Lin Lin, Qian Zhang, Pan He, Junqing Wang, Tao Sheng, Hu Chen, Hongwei Cheng, Tiantian Xu, Shiyao Pang, Yang Zhang, Qixuan Dai, Xing Gao, Hui Liu, Hongjun Li, Yang Zhao,* Zhen Gu,* Xiaohui Yan,* and Gang Liu* Water-Stable Magnetic Lipiodol Micro-Droplets as a Miniaturized Robotic Tool for Drug Delivery. Advanced Materials, 2024, 2412187. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412187