辽宁科研人员研发出硅藻微米机器人 可用于脑胶质瘤治疗
本报讯 记者孔爱群报道 近日，中国科学院沈阳自动化所机器人学研究室科研团队联合中国医科大学附属盛京医院，开发了一种面向脑胶质瘤治疗的硅藻微米机器人，它具有良好的磁响应特性与可编程运动能力，能够精准地靶向运动到胶质瘤病灶区域，还可以直接利用体内的内源性叶绿素作为光敏剂，在不额外修饰药物的情况下，实现针对胶质母细胞瘤的光动力治疗。动物实验表明，采用的硅藻机器人对原代胶质瘤细胞产生了显著的杀伤效果，且具有良好的生物相容性。
硅藻，是一种多孔结构的单细胞生物，尺寸通常几微米到几十微米，是地球上最小的光合生物之一，广泛存在于海洋、湖泊、湿地等环境。硅藻细胞像个多孔的小盒子，外部细胞壁（也就是硅藻壳），是无色、透明且坚硬的二氧化硅。在显微镜下可以看到，硅藻壳结构样式丰富，具有均匀的微孔。
科研人员通过酸处理技术，将硅藻制备成微纳米尺寸的机器人，利用其多孔结构让它承载药物，通过外部磁场控制其运动，让它具有在药物精准递送的行动能力。在制备过程中，进一步保留了硅藻细胞所携带的天然叶绿素，将它作为一种天然“药物”。通过人工智能算法，让硅藻机器人实现自主闭环运动，使其能够沿预设轨迹进行受控导航，硅藻机器人还表现出了穿越狭窄缝隙并在细胞环境中靶向癌细胞的能力。
科研人员开展了动物实验，向老鼠颅内胶质瘤病灶注入硅藻机器人，并利用激光激活光动力疗法。实验结果表明，激光激活的硅藻微米机器人对原代胶质瘤细胞产生了显著的杀伤效果，原代细胞存活率降至19.5%。实验进一步验证了硅藻微米机器人能有效抑制肿瘤生长，且不会引起明显的全身毒性。
上述成果于2026年2月16日在线发表于国际学术期刊《生物设计与制造》。沈阳自动化所研究员焦念东表示：“这种无需外源性载药的微米机器人，可以在一定程度上规避靶向递送中的药物泄漏风险，降低损伤正常组织和细胞的风险。未来，有望通过与术中导航系统、体内远距离递送技术结合，提升其靶向性与疗效。”
责编：王世海
审核：张 勇