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基于MOF的磁性操控微轮机器人:三丁酸甘油酯高效降解新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Matter 17.3
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来自前沿团队的研究人员通过结合微纳加工与界面结晶技术,开发出可定制的金属有机框架(MOF)基磁性微轮机器人(MMWRs)。该研究解决了传统微机器人功能单一、操控精度不足的难题,成功实现多模态运动(站立、旋转、翻滚等)的磁控精准操纵,并搭载脂肪酶构建正反馈机制,将三丁酸甘油酯降解效率提升至新高度,为靶向药物递送和代谢疾病治疗提供了创新平台。
这项突破性研究将微纳加工技术与双相界面结晶法巧妙结合,成功构建了可定制化的金属有机框架(MOF)基磁性微轮机器人(MMWRs)。这些微型战士通过原位嵌入磁性纳米颗粒,展现出惊人的磁响应能力——在可调磁场操控下,它们能像杂技演员般完成站立、平躺、旋转、翻滚等高难度动作,精准度堪比外科手术刀。
更令人振奋的是,当装载脂肪酶后,这些MMWRs化身成微型降解工厂。它们在运动过程中产生的流体扰动形成高效传质通道,而pH响应性正反馈机制则像智能开关般持续释放酶活性,使三丁酸甘油酯降解效率呈指数级提升。通过正电子发射断层扫描(PET-CT)成像技术,研究团队在模拟管道环境中验证了它们的体内操控潜力,为未来精准医疗应用铺平道路。
这项研究不仅为环境污染物降解提供了新思路,其模块化设计理念更为智能微机器人系统开发注入活力。MOF材料的高载药特性与磁控技术的完美联姻,预示着代谢疾病靶向治疗、无创手术等领域的革命性突破即将到来。
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