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近日,我院代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室刘贻尧教授团队在国际TOP期刊《Advanced Science》(中科院1区,IF=14.3)上发表题为“Amoeba-Inspired Soft Robot for Integrated Tumor/Infection Therapy and Painless Postoperative Drainage”(仿生磁性软体敷料用于肿瘤切除术后综合治疗和无痛伤口引流)的研究性论文。
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肿瘤复发和伤口感染是黑色素瘤局部阔切手术的严重并发症,术后深伤口的引流通常会增加患者的疼痛和伤口的二次损伤。为了应对这些挑战,我们开发了一种具有可切换休眠期和活跃期的黏附力可调仿生磁性软机器人。在休眠状态下,仿生软体机器人具有更强的黏附力和机械性能保护伤口,同时双向调节伤口的活性氧水平,这平衡了在伤口愈合过程中需要清除活性氧与在肿瘤/感染控制过程中需要增加创面活性氧之间的矛盾需求。而在活跃状态下,机器人黏附力显著降低,通过模拟变形虫的运动,从不规则伤口爬出,清理伤口深处的脓液。此外,机器人的爬行过程对伤口组织实施“非直接摩擦”,这减轻了患者的痛苦,并防止引流过程对伤口造成二次损伤。该仿生软体机器人在休眠期与活跃期之间的切换是通过磁热效应实现的,这一过程还可协同发挥抗肿瘤和抑菌作用。此外,该仿生机器人具有适当的内聚力,降低了驱动其所需的磁性,因此其磁性纳米颗粒的含量比传统磁性软机器人低一个数量级,从而实现了在体内良好的生物相容性。我们的研究表明该变形虫仿生磁性软机器人在治疗肿瘤切除术后伤口或者其它复杂深度伤口方面的优势,具有良好的临床应用潜力。基于该研究,已经申请了国家发明专利2项。
本研究得到了国家自然科学基金重点项目(12132004, U19A2006)、面上项目(52372263)、四川省自然科学基金(2022NSFSC0048)和高水平成果培育计划(Y03023206100209)等项目的支持。
刘贻尧教授简介
刘贻尧,教授、博士生导师,代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室研究方向三(癌症代谢重编程中医药调控研究)学术带头人。教育部新世纪优秀人才计划入选者、四川省学术和技术带头人、四川省突出贡献优秀专家、四川省杰出青年基金获得者、重庆市巴渝学者讲座教授,长期致力于肿瘤生物力学与肿瘤微纳医学工程、细胞-材料交互作用与调控机制等交叉学科的研究。迄今以第一作者/通讯作者在Nature Communications、Advanced Functional Materials、Biotechnology Advances、ACS Nano、Advanced Science、Bioactive Materials、Biomaterials、Cellular & Molecular Immunology、Cancer Communications、Cancer Letters等国际重要学术期刊发表SCI收录论文100余篇,引用10000余次,已授权国家发明专利10项,主持了包括国家自然科学基金重点项目等国家及省部级课题20余项。
省重点实验室简介
代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室依托于成都中医药大学附属医院(四川省中医医院)建设,现有面积3600余平方米,拥有激光共聚焦显微镜、小动物活体光学成像仪、流式细胞仪、荧光定量PCR仪等先进仪器设备。实验室聚焦糖尿病、生殖障碍、癌症等代谢性疾病的共同代谢障碍和关键环节,整合系统生物学前沿技术,以阐释中医药干预复杂代谢性疾病的疗效优势和科学内涵。现有四大研究方向:
(1) 糖尿病及其血管病变中医药调控研究;
(2) 生殖代谢障碍中医药调控机制研究;
(3) 癌症代谢重编程中医药调控研究;
(4) 中医药调控代谢性疾病药物发现评价与转化。
供稿:代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室管理办公室
编辑:张海晨
校对:闫译兮
审稿:张亚