Un microrobot híbrido bacteriano diseñado con un biointerruptor magnetotérmico para visualización colectiva remota e imágenes de cáncer

Un microrobot híbrido bacteriano diseñado con un biointerruptor magnetotérmico para visualización colectiva remota e imágenes de cáncer


imagen abstracta

Los microrobots impulsados ​​por múltiples fuerzas impulsoras tienen un gran potencial para la entrega dirigida no invasiva en el entorno fisiológico. Sin embargo, la detección remota colectiva y la propulsión precisa en un bioentorno con un número de Reynolds bajo siguen siendo los principales desafíos para que los microrobots logren los efectos terapéuticos deseados. en vivo. Aquí informamos sobre un microrobot biohíbrido que integra sensibilidades magnéticas, térmicas y de hipoxia y una proteína fluorescente interna como indicador dual de señales térmicas y de posicionamiento para el tratamiento del cáncer dirigido. Había tres elementos clave en el sistema del microrobot, incluido el probiótico cargado con nanopartículas magnéticas (MNP). Escherichia coli nissle1917 ([email protected]) para la percepción espacial magnética y la hipoxia, un circuito lógico térmico diseñado en la bacteria para dirigir la biosíntesis de mCherry como indicador de temperatura y posición, y la enzima NDH-2 codificada en la EcN para mejorar la terapia contra el cáncer. De acuerdo con la retroalimentación de imágenes basadas en proteínas fluorescentes, el microrobot mostró una buena sensibilidad térmica y una capacidad de orientación activa al área del tumor de manera colectiva bajo el campo magnético. La apoptosis de las células cancerosas se desencadenó de manera eficiente in vitro y en vivo por el microrobot híbrido junto con los efectos de la ablación magnetotérmica y la lesión por especies reactivas de oxígeno (ROS) inducidas por NDH-2. Nuestro estudio muestra que el microrobot biohíbrido EcN es una plataforma ideal para integrar las propiedades físicas, biológicas y químicas para la cognición colectiva y la potenciación del tratamiento del cáncer dirigido.



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