在追求微型马达临床应用的道路上，科学家们面临着诸多挑战。传统的体内微型马达虽然技术先进，但在实际使用中却常常像“赛车在泥地里打滑”——动力十足却难以精准控制方向。复杂的体内环境不仅让这些微型马达容易迷失目标，还可能触发免疫系统的“警报器”，引发一系列不良反应，严重影响治疗效果。那么，有没有一种天然又高效的解决方案呢？澳门大学的科研团队给出了答案：用微藻驱动的微型电机！
近日，
澳门大学中药质量研究国家重点实验室
的
王瑞兵教授
团队
在光动力治疗领域取得了一项重要突破，成功开发了一种基于天然微藻的光驱动微型电机（R-motor）。该研究通过自然光靶向微藻的独特特性，结合药物背包，实现了肿瘤的精准靶向治疗，为光动力治疗（PDT）提供了一种全新的三合一策略。这一创新成果已发表在国际顶尖期刊上。
这种微型马达系统通过主客体相互作用，将药物负载的脂质体修饰在莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）表面，形成微藻驱动的药物递送系统（图1）。莱茵衣藻具备天然的光靶向性和高效的氧气生产能力，使其在复杂的体内环境中能够精准靶向肿瘤区域，并有效缓解肿瘤的低氧微环境，从而增强光动力治疗的效果（图2）。
图1：通过主客体相互作用，药物负载的脂质体被附着在衣藻表面，形成具备光敏特性的微型马达。
在小鼠模型的实验中，研究人员发现，R-motor系统在肿瘤区域的药物浓度较传统自由药物提高了近十倍。此外，光合作用产生的氧气不仅有效提高了活性氧（ROS）水平，还显著增强了光动力治疗的抗肿瘤效果。实验结果显示，经过14天的治疗，肿瘤得到明显抑制，治疗效果显著优于现有方案（图3）。
进一步的分析表明，R-motor系统通过持续的氧气供给，成功降低了肿瘤组织中的缺氧水平，同时诱导了大量肿瘤细胞的凋亡（图3）。研究团队还通过免疫组织化学和组织切片技术，对治疗后的肿瘤组织进行了详细研究，确认了治疗的分子机制及其显著的治疗优势。
R-motor系统不仅展现了卓越的治疗效果，还表现出了良好的安全性。在实验过程中，小鼠的体重及生理指标均保持稳定，无明显毒性反应。这为该技术的临床应用奠定了坚实的基础。
图2：微型马达在体内外的良好光驱动性能，靶向肿瘤区域，实现精准药物递送。
图3：微藻的光合作用提升了活性氧水平，三合一策略有效增强了肿瘤治疗效果。
研究团队指出，这一三合一策略的核心优势在于其创新性的设计理念：通过天然微藻的光靶向性和产氧能力，与光动力药物实现了完美结合。这种系统不仅展现了精准的肿瘤靶向递送能力，还克服了传统光动力治疗中因肿瘤低氧环境导致的治疗瓶颈。
澳门大学中药质量研究国家重点实验室王瑞兵教授和张庆文教授共同领导了该研究。他们表示，这一研究不仅为光动力治疗带来了新的希望，也为微型马达在精准医疗领域的应用开辟了广阔的前景。
该研究得到了澳门特别行政区科学技术发展基金（FDCT）和国家自然科学基金的资助，并由澳门大学中药质量研究国家重点实验室提供实验平台支持。澳门大学
博士生王泽雨
与
杨植清
为共同第一作者。
