磁控细胞机器人修复受损脊髓,瘫痪小鼠四周恢复行走
苏黎世联邦理工学院叶皓团队近日在《自然·材料》发表突破性研究,成功研发磁控活体细胞机器人NPCbot,为脊髓损伤修复开辟新路径。针对传统细胞移植面临定位不准、存活率低及分化难控等瓶颈,该团队将人类神经祖细胞与磁电纳米粒子结合,赋予细胞磁导航与微环境调控能力。借助微流控技术可实现高通量组装,细胞存活率超八成。动物实验显示,脊髓完全横断的瘫痪小鼠注射NPCbot后,在外部磁场引导与交变电场刺激下,细胞精准定植于损伤部位并定向分化为神经元与胶质细胞。治疗约四周后,小鼠后肢步态显著改善,运动功能评分大幅提升;斑马鱼模型亦同步验证了神经连接重建与运动回路恢复。该成果首次将磁导航与磁电刺激整合于细胞治疗平台,推动再生医学从不可控走向精准调控。研究团队强调,尽管前景广阔,该技术仍需开展灵长类动物验证,并进一步解决规模化制备、磁场参数优化及长期生物安全性评估等临床转化关键问题。
