彭飞副教授团队在微纳米马达的细胞免疫调控研究中取得重要进展

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近年来，微纳米马达由于其快速运动的特点，在生物医药领域应用大放异彩。研究者们研究了微纳米马达的运动机理以及微纳米马达应用于诸多领域，如：药物递送，生物感应，细胞运输，微型手术等等。而微纳米马达应用于细胞免疫调控的研究不多，而细胞免疫调控对于免疫治疗又具有重要意义，基于此，彭飞副教授提出了将微纳米马达应用于细胞免疫调控方向，并取得了重要成果，成果发表在Advanced Functional Materials期刊上。
       彭飞副教授创造性地采用简便的方法制备了磁控的螺旋水凝胶马达，并将水凝胶马达负载趋化因子，应用于T细胞趋化。此方法创造性得将水凝胶马达应用于T细胞趋化，这是第一例将微纳米马达应用于T细胞趋化的案例。趋化现象在自然界中很常见，例如：家蝇可能被腐烂食物的气味所吸引，细菌聚集到高葡萄糖浓度区域，细胞沿着细胞因子的浓度梯度迁移。对于细胞趋化性行为，先导细胞是一个重要的角色，它准确地感知梯度并引导集群的方向，而跟随细胞通过

       趋化因子（来自先导细胞）-受体（在跟随细胞上）的结合沿着集群的方向移动，具有有限的误差。免疫细胞群向患病部位的集体迁移是一种重要的自然免疫反应。然而，在许多疾病环境中，免疫细胞对疾病部位的趋化性未能引起。因此，合成的前导细胞被期望用于将免疫细胞群的集体行为引导到患病部位。在此文中，负载有趋化因子的微纳米马达可作为合成的前导细胞，将趋化因子定点在病变位置释放，吸引T细胞的迁移，从而只在病变位置引起免疫响应，达到免疫调控的目的。不仅如此，此研究还为微纳米用于生物医用方面开拓了免疫调控领域，未来还可以应用于生物免疫组织，提高在体外的T细胞趋化性，从而进一步完成从体外到体内的转化。相关的研究成果以“Magnetic Helical Hydrogel Motor for Directing T Cell Chemotaxis”为题发表在国际著名学术期刊Advanced Functional Materials上（DOI：10.1002/adfm.202101648, 影响因子：16.836）。

      

      在此前，彭飞副教授已制备出自驱动的镁基微马达，并将镁基微马达应用于T细胞的激活。镁基微马达采用层层涂附的方法制备，制备工艺简单，提高了马达制备的工艺。并且将镁马达创造性的与水凝胶结合，通过水凝胶结构来负载抗体因子，并利用水凝胶的缓释功能，使负载有抗体因子的镁马达能够定点缓释抗体因子，从而由抗体因子来激活T细胞。活化后的T细胞具有免疫响应功能，从而实现免疫调控的功能。该成果以“Water powered and anti-CD3 loaded mg micromotor for t cell activation”为题发表在国际著名学术期刊Applied Materials Today上（DOI：10.1016/j.apmt.2020.100839， 影响因子：8.352）.
       不仅如此，还对马达的研究机理和生物应用进行了总结，并将相关成果以“Emerging Micro/Nanomotor-Based Platforms for Biomedical Therapy”为题发表在学术期刊Advanced Intelligent System上（DOI：10.1002/aisy.201900081）。
以上研究成果，论文第一作者均为硕士研究生王珍，通讯作者均为彭飞副教授，中山大学材料科学与工程学院为论文第一单位。该研究工作受到国家自然科学基金、广东省科学基金的支持。
       论文链接：
       https://doi.org/10.1002/adfm.202101648
       https://doi.org/10.1016/j.apmt.2020.100839
       https://doi.org/10.1002/aisy.201900081


      文章来源：中山大学
      彭飞博士，2017年入选中山大学 “百人计划”，受聘于中山大学材料科学与工程学院副教授，广东省杰出青年基金获得者。课题组主要从事自驱动纳米马达以及新型药物载体的研究，近年来在Nat. Chem.、Adv. Mater.、Angewandte Chemie International Edition、ACS Nano 、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev. 等国际知名学术期刊上发表多篇论文。课题组经费充裕，实验条件完备，团队隶属中山大学聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室。