Mikrorobot Pengeboran Trombus yang Disiapkan melalui Proses Pemisahan Fase Terpadu dan Perakitan Antarmuka Mandiri menuju Trombolisis

Abstrak
Pembentukan patologis trombus merupakan faktor etiologi utama penyakit kardiovaskular dan serebrovaskular akut, yang mencakup seperempat dari kematian global. Obat trombolitik tradisional dibatasi oleh waktu paruh yang pendek, penggunaan yang rendah, dan komplikasi yang parah. Terinspirasi oleh mesin bor terowongan untuk menggali lapisan ke dalam bebatuan kecil, kami melaporkan mikrorobot bor trombus (uTBM) yang dimodifikasi oleh aktivator plasminogen urokinase (uPA), yang disiapkan melalui proses pemisahan fase terintegrasi dan perakitan mandiri antarmuka satu langkah, untuk trombolisis yang efektif. uTBM terdiri dari mikrosfer yang dilapisi dengan struktur berlapis ganda dari nanopartikel magnetik (MNP) dan nanostruktur silia. Pengamatan in situ mengungkapkan pemisahan fase terintegrasi dan proses perakitan mandiri antarmuka uTBM dalam tetesan emulsi. Lapisan MNP yang dilapisi memungkinkan gerakan dan perilaku rotasi yang dapat dikontrol di bawah manipulasi medan magnet jarak jauh. Nanostruktur silia yang dimodifikasi uPA mencengkeram dan merusak jaringan fibrin, bersinergi dengan rotasi uTBM untuk secara mekanis mengeluarkan sel darah dari trombus satu per satu, sehingga mencapai efikasi trombolitik ~8,5 kali lipat lebih tinggi daripada uPA saja. Penelitian ini menunjukkan kelayakan fabrikasi dan modifikasi mikrorobot berstruktur kompleks yang terkendali melalui proses sederhana menuju terapi trombus yang potensial.