“细胞机器人”：磁场遥控干细胞，促进脊髓再生
发布时间：
2026-06-05
脊髓损伤因神经细胞难以自行修复，长期被视为“不治之症”。传统干细胞疗法虽有望再生神经，却常因细胞存活率低、分化不可控而受限。瑞士苏黎世联邦理工学院团队近日在《自然·材料》发表突破性成果：将干细胞与磁电纳米颗粒结合，制成可远程操控的“细胞机器人”，通过磁场引导并刺激细胞分化，在动物实验中成功促进脊髓再生。
这支“细胞机器人”被命名为NPCbot，其核心是神经前体细胞与特殊设计的双层纳米颗粒。神经前体细胞源自诱导多能干细胞（iPS细胞），具备分化为多种神经细胞的潜力；纳米颗粒内层感知磁场，外层将磁信号转化为电信号，使细胞无需植入电极即可接受精准电刺激。团队在仅1平方厘米的“芯片实验室”中完成组装：将细胞固定后注入纳米颗粒，30分钟内即可制备出直径约6微米的NPCbot。
动物实验验证了这一技术的潜力。在斑马鱼幼体脊髓受损模型中，注射NPCbot并施加电磁场刺激后，仅3天，斑马鱼的游泳能力与探索行为便接近正常水平。随后，团队在脊髓完全切断的小鼠身上测试，28天后，小鼠受损区域的神经细胞重新建立连接，步态、步幅和身体协调性显著改善——这对通常无法自然再生的小鼠脊髓而言意义重大。实验还显示，NPCbot在完成分化后会逐渐融入组织，未观察到明显副作用或免疫排斥。
为实现临床应用，团队正开发多芯片并行系统以提升量产能力，未来有望拓展至心血管疾病、肿瘤治疗、伤口愈合等领域。从脊髓修复到其他难治性疾病，这项技术或将为无数患者带来新的希望。
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