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近日，北京科技大學生物工程與傳感技術(shù)研究中心博士生唐頌頌在國際頂尖期刊《Science Robotics》（影響因子19.4）上以第一作者身份發(fā)表題為《Enzyme-powered Janus platelet cell robots for active and targeted drug delivery》的文章，報道了利用不對稱尿素酶修飾得到的血小板馬達，可以在尿素燃料中獲得有效的驅(qū)動力，能有效提高血小板馬達與癌細胞或細菌的結(jié)合效率，進而增強細胞馬達靶向治療的效果。同時，《Science Robotics》期刊還刊登焦點文章肯定該論文為細胞馬達的發(fā)展提供了新的思路。論文的通訊作者為我校張學記教授、美國加州大學圣地亞哥分校的Joseph Wang教授和Liangfang Zhang教授。

圖1. 期刊界面文章展板圖：血小板馬達（紅色）與癌細胞（紫色）和大腸桿菌（綠色）特異性結(jié)合的掃描電鏡圖

該論文構(gòu)建的“酶驅(qū)動血小板馬達”消除了以往文獻報道的細胞馬達對外部能量場或自驅(qū)動馬達的依賴，直接將內(nèi)源性的酶與細胞相結(jié)合，得到一個完全生物相容的細胞馬達平臺，可以在尿素燃料存在下進行長時間的自主運動。實驗證明在細胞表面不對稱地修飾尿素酶不會對細胞本身性質(zhì)造成影響，因此血小板馬達同樣具有血小板自身性質(zhì)，例如良好的載藥能力、與癌細胞或細菌的特異性結(jié)合能力等。相較于未修飾的血小板，血小板馬達在尿素溶液中的有效運動會提高細胞馬達與癌細胞或細菌的結(jié)合效率，進而提高載藥血小板馬達的靶向治療效果。此外，尿素是一種常見的體液，在泌尿系統(tǒng)中廣泛存在，這也為未來血小板馬達在臨床治療的應(yīng)用提供了可能，比如可以進行膀胱癌或尿道感染的相關(guān)治療。同時這種不對稱的細胞表面修飾方法可以很簡單地擴展到到其他的酶和細胞的組合中，這也為未來細胞馬達的研究和發(fā)展提供了更多可能性。

圖2. 血小板馬達的合成和表征

唐頌頌，為北京科技大學化學與生物工程學院2016級直博生，曾獲87校友基金優(yōu)秀創(chuàng)新團隊隊長，首都大學生材料論壇二等獎，首都大學生挑戰(zhàn)杯二等獎，全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)挑戰(zhàn)杯三等獎等。2017年9月到2019年10月獲得國家留學基金委資助，赴美國加州大學圣地亞哥分校交流。目前已在Adv. Funct. Mater., Angew. Chem., Int. Ed. Sci, Robot. Anal. Chim. Acta. ACS Nano, ACS Appl. Mater. Interfaces以第一作者或合作者身份發(fā)表論文10篇。

《Science Robotics》創(chuàng)辦于2016年12月，論文月發(fā)行量在6篇左右，涵蓋微納米機器人、軟體機器人、假肢、機器人垂直跳躍、神經(jīng)外骨骼、自動駕駛等機器人科技最前端的發(fā)展領(lǐng)域，是機器人領(lǐng)域的國際頂尖期刊。

原文鏈接：https://robotics.sciencemag.org/content/5/43/eaba6137

焦點文章連接：https://robotics.sciencemag.org/content/5/43/eabc6582