纳米医学与生物治疗发现杂志
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基于柔性 FePd 纳米螺旋的纳米机器人设计用于癌症治疗

多谷稔

最近，我们通过电化学途径和后退火工艺成功加工了FePd纳米机器人（NR）。所提出的 FePd NR 的驱动机制基于与铁磁形状记忆合金 Fe70Pd30 相关的两种科学机制：（1）链式反应事件的混合机制；我们发现，施加磁场梯度、磁力、Fe70Pd30从硬奥氏体到软马氏体的应力诱导马氏体相变，导致在非常高的速度下产生更大的位移，以及（2）磁相互作用与恒定条件下的应力诱导马氏体相变相结合磁场，导致较大的位移。FePd 纳米螺旋的这种相变被认为不同于其块状 FePd 的相变。研究发现，与块状 FeP 相比，FePd 纳米材料的马氏体起始温度 (Ms) 向较低温度移动，并且 FePd 纳米螺旋 NR 在施加恒定磁场下可以表现出纳米运动。FePd NR 之上有很多应用，其中之一是通过对活体癌症施加机械应力负荷，诱导靶癌细胞发生机械应力诱导细胞死亡 (MSICD) 来治疗癌症。我们对 Fe7Pd3 纳米粒子进行了生物相容性测试，发现使用适量的 FePd 纳米致动器不会对 BT-474 乳腺癌细胞产生细胞毒性。在这里，我们报告了使用宏观机械负载装置进行 MSICD 体外实验的一些初步结果，该装置主要通过琼脂糖凝胶层对活靶细胞施加动态压缩负载。MSIC的初步结果表明，在占主导地位的压应力负荷区下的活乳腺癌细胞表现出凋亡和坏死细胞死亡模式的混合，而在占主导地位的剪应力负荷区下的活乳腺癌细胞表现出强烈的坏死细胞模式。