加州大学圣地亚哥分校的工程师们开发出一种药丸，可以将微型机器人释放到结肠中，以治疗炎症性肠病(IBD)。这种口服实验性治疗方法在小鼠身上取得了成功。它显著减轻了IBD症状，促进了受损结肠组织的愈合，且不会引起毒副作用。

IBD是一种以肠道慢性炎症为特征的自身免疫性疾病，影响着全球数百万人，引起严重腹痛、直肠出血、腹泻和体重减轻。

当被称为巨噬细胞的免疫细胞过度活跃时，就会发生炎症，产生过量的炎症致病蛋白，即促炎细胞因子。这些细胞因子反过来会与巨噬细胞上的受体结合，促使它们产生更多的细胞因子，从而延续炎症循环，导致IBD的衰弱症状。

现在，研究人员已经开发出一种治疗方法，可以成功控制这些细胞因子的水平。加州大学圣地亚哥分校化学和纳米工程系的张良芳和王约瑟夫领导的研究小组设计了微型机器人，这些机器人由抗炎纳米颗粒组成，这些纳米颗粒以化学方式附着在绿藻细胞上。

纳米粒子吸收并中和肠道中的促炎细胞因子。同时，绿藻利用其天然的游动能力将纳米粒子有效地分布到整个结肠，加速细胞因子的清除，帮助治愈发炎的组织。

这些纳米粒子之所以如此有效，是因为它们的仿生设计。它们由可生物降解的聚合物纳米粒子制成，表面涂有巨噬细胞膜，因此可以充当巨噬细胞诱饵。这些诱饵可以自然地结合促炎细胞因子，而不会被触发产生更多细胞因子，从而打破炎症循环。

张说：“这种方法的优点在于它无需使用药物——我们只是利用天然细胞膜来吸收和中和促炎细胞因子。”

研究人员确保他们的生物混合微型机器人符合严格的安全标准。纳米颗粒由生物相容性材料制成，本研究中使用的绿藻细胞被美国食品和药物管理局认定为可安全食用。

微型机器人被包装在一个带有pH响应涂层的液体胶囊内。该涂层在胃酸的酸性环境中保持完整，但当达到结肠的中性pH值时就会溶解。这确保了微型机器人被选择性地释放到最需要它们的地方。

王教授表示：“我们可以将微型机器人引导至患病部位，而不会影响其他器官。这样，我们就可以最大限度地降低毒性。”胶囊将功能化的藻类保持在液相中，直到它们被释放。

给患有炎症性肠病的小鼠口服该胶囊。这种疗法减少了粪便出血，改善了粪便稠度，逆转了炎症性肠病引起的体重减轻，减轻了结肠炎症，而且没有明显的副作用。

该研究团队目前正致力于将他们的微型机器人治疗转化为临床研究。

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