英文原题：Miniature Robots for Battling Bacterial Infection
通讯作者：王奔，深圳大学
作者：Weijie Zhong（钟伟杰）, Stephan Handschuh-Wang, U. T. Uthappa, Jie Shen（沈杰）, Ming Qiu（邱明）, Shiwei Du（杜世伟） and Ben Wang*（王奔）
背景介绍
微型/纳米机器人在微创细菌感染治疗中展现出显著的潜力。细菌感染往往通过聚集和附着形成生物膜，阻碍抗生素的渗透并增加复发风险。此外，许多感染发生在难以接近的区域，导致抗生素难以有效输送至感染部位或组织，进一步加大了感染治疗的挑战。微型/纳米机器人凭借其优异的移动性和可控性，可实现药物的精准靶向输送，并增强药物渗透性。特别是，仿生微型机器人的表面设计策略为感染治疗提供了有效的替代方案，有助于防止细菌耐药性的发展。
文章亮点
近期，深圳大学王奔团队在美国化学会纳米科技领域的国际期刊《ACS Nano》上发表了题为《Miniature Robots for Battling Bacterial Infection》的综述性论文。详细阐述了在设计、机制和驱动方式方面具有优异抗菌功能的微纳米机器人的最新进展，重点探讨了从实验室到体内应用的各类细菌感染及其并发症的主动治疗策略，总结了该领域面临的挑战和未来可能的发展方向。微型机器人的这些突破为细菌感染治疗的临床转化开辟了新的途径。该论文被选为ACS Nano的Supplementary Cover。
入选当期Supplementary Cover
图1.利用磁性微纳米机器人治疗细菌感染的典型流程示意图。
图1中，在典型的手术中，导管将微纳米机器人输送到感染区域附近。微纳米机器人组件被部署到血管中并导航到目标位置。这种微纳米机器人分解并释放治疗剂。然后微纳米机器人被降解并被吸收或从体内排出。
图2. 用于抗菌应用的微型/纳米机器人示意图。
图2中，现有的微纳米机器人设计为微创手术的发展提供了良好的条件。总结了在设计、机制、驱动方式和应用方面具有优异抗菌功能的微纳米机器人的最新进展。
图3.微型/纳米机器人抗菌应用研究的部分重要进展。
图3中，微纳米机器人有望提供更精确、更有效的局部诊断和治疗（治疗诊断）。总结了用于抗菌应用的微型/纳米机器人研究里程碑，包括细菌和生物膜去除机制的探索、磁力驱动和自驱动微型/纳米机器人的开发以应对复杂生物环境中的导航挑战，以及微型/纳米机器人在机械性生物膜破坏中的应用。
总结/展望
微纳米机器人在抗菌治疗中的应用以及到达大多数方法无法到达的身体部位使许多创新成为可能。不断发展的技术使微纳米机器人能够在复杂环境中运行，确保治疗的安全性和高效性。治疗后，它们不会留下长期副作用。所有这些原因都表明这些微纳米机器人在抗菌治疗领域有着广阔的应用前景。
相关论文发表在ACS Nano（https://doi.org/10.1021/acsnano.4c11430），论文通讯作者为深圳大学王奔教授，论文第一作者为深圳大学硕士研究生钟伟杰。该研究得到了国家自然科学基金、深圳市科技创新委员会自然科学基金以及深圳市医学研究专项的资助。
通讯作者信息：
王奔 深圳大学
王奔， 2019 年 12 月加入深圳大学。研究方向聚焦于仿生微型机器人的医工交叉。目前以第一作者/通讯作者在 Science Robotics，Nature Biomedical Engineering，Science Advances，Chemical Society Reviews，Advanced Materials，ACS Nano，Advanced Functional Materials， Device，Advanced Science，Nano Today，iScience，Research，Materials Today等国内外知名期刊上发表论文四十余篇，论文总被引用大于 6000次，单篇最高引用次数 1500次，入选2023、2024年“全球前2%科学家”榜单。其中一篇入选“中国百篇最具影响国际学术论文”，七篇入选“ESI 高被引论文”。获授权美国专利1项，中国发明专利3项。
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ACS Nano 2024, ASAP
Publication Date: November 11, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c11430
© 2024 American Chemical Society
Editor-in-Chief
Xiaodong Chen
Nanyang Technological University
ACS Nano 是一个用于交流化学、生物学、材料科学、物理学和工程学领域有关纳米科学和纳米技术研究综合类文章的国际平台。此外，该期刊致力于促进科学家之间的交流，开发新的研究机会，通过新发现来推动领域的发展。
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