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微納機(jī)器人指的是尺度介于微納米級別，可以對微納空間進(jìn)行精細(xì)操作的機(jī)器人。由于其具有靈活運(yùn)動、精確靶向、藥物運(yùn)輸?shù)饶芰?，在疾病診斷治療、靶向遞送、無創(chuàng)手術(shù)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而現(xiàn)階段針對微納機(jī)器人的有關(guān)研究大多聚焦在體外，在體內(nèi)治療應(yīng)用的更多預(yù)期功能仍然具有極大的挑戰(zhàn)性。 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民研究員團(tuán)隊研制出一款微納機(jī)器人，通過以微藻作為活體支架，“穿上”磁性涂層外衣，靶向輸送至腫瘤組織，成功改善腫瘤乏氧微環(huán)境并有效實現(xiàn)磁共振/熒光/光聲三模態(tài)醫(yī)學(xué)影像導(dǎo)航下的腫瘤診斷與治療。 這項研究被刊登在材料領(lǐng)域著名期刊《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials），并被遴選為當(dāng)期封面。論文的第一作者是浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院交叉學(xué)科直博生鐘丹妮，論文通訊作者為周民研究員。 光合作用解決供氧不足 在腫瘤治療中，為何需要微納機(jī)器人靶向提供氧氣呢？ 這是因為腫瘤細(xì)胞在快速增殖中消耗了大量的氧氣，導(dǎo)致腫瘤組織內(nèi)部存在缺氧微環(huán)境，這成為眾多腫瘤治療方法出現(xiàn)耐受現(xiàn)象的重要原因之一。一般臨床腫瘤治療采用的放療和光動力治療中，患者通過高壓氧倉吸氧來解決腫瘤內(nèi)部氧氣不足的問題。但這種方法往往收效甚微，并不能達(dá)到靶向供氧到腫瘤部位，難以提高腫瘤治療效果。 螺旋藻，一種生活中常見的微藻，作為水生植物能夠通過光合作用產(chǎn)生氧氣。那么如何將該微藻送進(jìn)腫瘤？課題組提出將超順磁性的四氧化三鐵納米顆粒通過浸涂工藝，均勻涂層至微藻表面。磁性工程化的微藻能夠在外部磁場控制下，能夠定向運(yùn)動至腫瘤。 磁性工程化螺旋藻，在磁鐵控制下能定向移動 “研究的創(chuàng)新性在于無機(jī)和有機(jī)的微納體，選擇性把藥物輸送到腫瘤缺氧部位?！敝苊窠榻B，他們所研制的微納機(jī)器人是一種光合生物雜交體系統(tǒng)，這個系統(tǒng)既保持了微藻高效的產(chǎn)氧活性，還兼有四氧化三鐵納米顆粒的定向磁驅(qū)能力。 微納機(jī)器人通過光合作用提高腫瘤氧氣濃度 在具體治療中，通過體外交變磁場將微納機(jī)器人靶向運(yùn)送并積累至腫瘤，通過體外光照，由光合作用原位產(chǎn)生氧氣來減輕腫瘤內(nèi)部乏氧程度，從而提高放射療法的效率?！霸谛∈蟮脑蝗橄侔┠Ｐ椭?，經(jīng)增強(qiáng)的聯(lián)合治療展現(xiàn)了明顯的腫瘤生長抑制作用?！?增強(qiáng)放療/光動力協(xié)同治療抑制腫瘤生長并可降解 葉綠素一面照出腫瘤變化的鏡子 光合生物雜交微納泳體系統(tǒng)不僅對于放療具有積極作用，在經(jīng)過射線處理后釋放的葉綠素能作為光敏劑，進(jìn)而產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的活性氧來殺死腫瘤細(xì)胞，實現(xiàn)協(xié)同光動力治療?！罢５墓鈩恿χ委熜枰鯕夂突钚匝醪拍茼樌_展，目前的微納機(jī)器人能夠很好地解決這兩個需求?！?此外，微藻中含有的大量葉綠素，也具有的天然熒光和光聲成像功能，可以無創(chuàng)性地監(jiān)測腫瘤治療情況和腫瘤微環(huán)境變化?！八幬镉龅綗晒?，就能夠表達(dá)出來。葉綠素是一面鏡子能夠找出來它。” 基于葉綠素的治療及成像功能

成果描述：1. 對含重金屬的各類廢物，如：垃圾焚燒灰、污染的淤泥、土壤等進(jìn)行無害化處理。 特別是對于垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾焚燒飛灰，利用高效的重金屬處理藥劑，結(jié)合先進(jìn)工藝對其進(jìn)行無害化處理，使其達(dá)重金屬浸出毒性到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2. 對工業(yè)廢棄物，在充分研究其化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，進(jìn)行資源化利用。 特別是對于垃圾焚燒灰渣、釩鈦工業(yè)廢渣、廢玻璃等固體廢棄物，使之轉(zhuǎn)化為陶瓷瓷磚、多孔磚等建筑材料。 部分成果為校企產(chǎn)學(xué)研合作成果。市場前景分析：對含重金屬的工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行無害化處理，達(dá)到國家處置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有巨大的環(huán)境效益。 對工業(yè)廢棄物進(jìn)行資源化利用，使之轉(zhuǎn)化為建筑材料，產(chǎn)生附加價值，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：以專利技術(shù)為依托，為技術(shù)需求方進(jìn)行針對性定制工業(yè)廢棄物無害化處理方案或資源化方案。

可視化、智能化通信資源展示系統(tǒng)

1. 對含重金屬的各類廢物，如：垃圾焚燒灰、污染的淤泥、土壤等進(jìn)行無害化處理。 特別是對于垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾焚燒飛灰，利用高效的重金屬處理藥劑，結(jié)合先進(jìn)工藝對其進(jìn)行無害化處理，使其達(dá)重金屬浸出毒性到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2. 對工業(yè)廢棄物，在充分研究其化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，進(jìn)行資源化利用。 特別是對于垃圾焚燒灰渣、釩鈦工業(yè)廢渣、廢玻璃等固體廢棄物，使之轉(zhuǎn)化為陶瓷瓷磚、多孔磚等建筑材料。 部分成果為校企產(chǎn)學(xué)研合作成果。