マイクロロボットがマウスの転移性肺腫瘍に抗がん剤を送達する新研究

Tokyoカリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアたちは、がん治療薬を肺に直接届ける小型ロボットを開発しました。この小さなロボットはマウスで試験され、肺の腫瘍の成長を遅らせる効果が確認されました。ロボットで治療されたマウスは、他の治療を受けたマウスよりも長生きしました。この研究は6月12日にScience Advances誌に掲載されました。

マイクロロボットは、生物学的要素とナノテクノロジーを融合させたものです。このロボットは、カリフォルニア大学サンディエゴ校の工学部で教授を務めるジョセフ・ワン氏とリャンファン・ジャン氏によって開発されました。

主要な構成要素:

ロボットは緑藻細胞に薬剤を詰めたナノ粒子を取り付けることで作られます。緑藻はロボットが肺の中を移動するのを助けます。ナノ粒子は薬剤「ドキソルビシン」を含む小さな生分解性の球体です。これらの球体は赤血球膜で覆われており、免疫システムによる攻撃を防ぎます。

この研究の主要な著者の一人である博士課程の学生、Zhengxing Liは、赤血球のコーティングがナノ粒子を肺に長く留まらせ、腫瘍を標的にするのに役立つと説明しました。Liは、WangとZhangの両研究チームとともに研究を行っています。

マイクロロボットに使用される材料は安全です。米国食品医薬品局（FDA）によって承認された緑藻、クラミドモナス・レインハルディティが使用されており、ナノ粒子は生体適合性のある材料で作られています。過去に王氏と張氏のチームは、このようなマイクロロボットを用いてマウスの肺炎治療を行っており、それらのマイクロロボットは生きた動物の肺をうまく移動できた実績があります。

関連記事:

昨日 · 20:15

反物質で切り拓く新たな原子力監視の時代

本研究では、メラノーマによる肺腫瘍を持つマウスを対象にマイクロロボットの実験を行いました。ロボットは、気管に挿入した細いチューブを通して投与されました。

結果:

• 治療を受けたマウスの中央値生存日数: 37日
• 無治療のマウスの中央値生存日数: 27日
• 他の治療群（単独の薬物または藻類を含まないナノ粒子に充填された薬物）は、マイクロロボット治療よりも生存期間が短かった。

マイクロロボットの動きにより、薬剤が<強調>肺の深部組織</強調>により効果的に広がり、長時間留まることが可能になりました。その結果、より少量の薬で治療効果を維持でき、副作用の削減も期待できます。

研究チームは、これらのマイクロロボットをさらに大きな動物で試験する計画を立てています。最終的には、人間での試験を目指しています。

「バイオハイブリッドマイクロロボットが薬物を積んだナノ粒子を局所で積極的に送達し、肺転移の進行を抑制する」という論文は、Fangyu Zhang、Zhongyuan Guo、Zhengxing Li、Hao Luan、Yiyan Yu、Audrey T. Zhu、Shichao Ding、Weiwei Gao、およびRonnie H. Fangによって共著されました。この研究は、国防脅威削減庁の化学・生物防衛のための共同科学技術局および国立衛生研究所によって資金提供を受けました。