清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Magnetically actuated microrobotic system for sequential treatment of biofilm

生物膜 假体周围 免疫系统 生物医学工程 下调和上调 纳米技术 组织重塑 获得性免疫系统 荧光寿命成像显微镜 化学 材料科学 模型系统 医学 体内 仿生材料 计算机科学 声穿孔
作者
Shunyao Li,Mei Ya,Kai Xu,Huaixuan Sheng,Yu-an Chen,Mingda Teng,Bohan Xu,Bingqian Jiang,Chengxuan Yu,Huizhu Li,Shiyun Zhao,Yi Wang,Xi Zhang,Y ZHAO,Yueming Wang,W W Yan,Z J Li,Siwen Shen,Yunxia Li,Min Tang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:123 (28): e2535216123-e2535216123
标识
DOI:10.1073/pnas.2535216123
摘要

Biofilm-associated infections present a critical therapeutic challenge due to antibiotic resistance and impaired tissue healing. Here, we present a microrobotic system (MZ-8) that integrates real-time human-steered navigation with autonomous, microenvironment-responsive therapy to actively eradicate biofilms and promote tissue regeneration. This microrobotic system features a spine-inspired structure for mechanical biofilm disruption, a pH-responsive ZIF-8 coating for immunomodulatory Zn 2+ release, and closed-loop actuation under second near-infrared fluorescence guidance. In a rat model of periprosthetic joint infection, MZ-8 achieved effective biofilm removal, induced a pro-regenerative immune response by polarizing macrophages toward the M2 phenotype, and significantly enhanced tissue regeneration. Transcriptomic analysis further revealed the activation of immunomodulatory pathways and upregulation of M2-associated genes, confirming the system’s sequential shift from eradication to repair. Moreover, validation in a rabbit model and human knee joint confirmed its operational feasibility under clinical imaging guidance and excellent biosafety. This work establishes that integrating physical eradication, biochemical immunomodulation, and interactive control within a single system is essential for advancing from infection clearance to functional tissue restoration. Thus, it provides a therapeutic paradigm for biofilm-associated diseases and lays a foundation for future intelligent, clinically adaptive anti-infective systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
探险者发布了新的文献求助20
刚刚
六一儿童节完成签到 ,获得积分0
1秒前
liuynnn发布了新的文献求助10
3秒前
诺亚方舟哇哈哈完成签到 ,获得积分0
5秒前
秀丽的听双完成签到 ,获得积分10
5秒前
pengyh8完成签到 ,获得积分10
10秒前
Lucia完成签到 ,获得积分10
16秒前
jkaaa完成签到,获得积分0
22秒前
wugang完成签到 ,获得积分10
28秒前
科目三应助qqi采纳,获得10
32秒前
40秒前
qqi发布了新的文献求助10
44秒前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分0
45秒前
米饭儿完成签到 ,获得积分10
47秒前
qqi完成签到,获得积分20
55秒前
旺旺发布了新的文献求助10
56秒前
俭朴从安完成签到,获得积分10
57秒前
寻梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jackywengfjnu完成签到,获得积分10
1分钟前
探险者完成签到,获得积分20
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
朴素海亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
M87完成签到,获得积分10
1分钟前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分0
1分钟前
大意的幻枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qzh006完成签到,获得积分10
2分钟前
Criminology34应助探险者采纳,获得20
2分钟前
Carol_yl完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cwanglh完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xzz完成签到 ,获得积分10
2分钟前
殷勤的不弱完成签到,获得积分10
2分钟前
如意2023完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小狮子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
偷得浮生半日闲完成签到,获得积分10
2分钟前
予秋完成签到,获得积分10
2分钟前
江江完成签到 ,获得积分10
2分钟前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zhang568完成签到 ,获得积分10
2分钟前
成就的沛菡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
老年学术废物完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7355312
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8966239
关于积分的说明 19048504
捐赠科研通 7003117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222075
关于科研通互助平台的介绍 2386346
邀请新用户注册赠送积分活动 2202691