组织透明化应用丨《Nature Nanotechnology》组织透明化定位膀胱癌核药纳米机器人

2024年1月15日，巴塞罗那科学技术研究所的研究人员在 Nature Nanotechnology 期刊发表了题为：Urease-powered nanobots for radionuclide bladder cancer therapy 的研究论文。

文献截图

结合组织透明化技术，研究团队开发了一种基于偏振光的光片显微镜成像技术，无需事先使用分子标记即可实现对纳米机器人的可视化和定位。荷瘤小鼠的放射性核素治疗后，肿瘤缩小约90%。

纳米机器人的制造与表征

研究人员使用膀胱癌原位小鼠模型来模拟临床情况，利用体内和体外成像技术，对膀胱内注射给药后的脲酶驱动纳米机器人的积累效果进行全面描述。

在尿素的存在下，纳米机器人形成活跃而有力的锋面和漩涡。

脲酶驱动纳米机器人的制造、放射性标记、表征和运动动力学

原位小鼠膀胱癌模型

研究人员利用该模型来评估纳米机器人到达肿瘤部位的能力。

纳米机器人在膀胱癌原位小鼠模型中的体内积累研究

散射光片显微镜在体外定位纳米机器人

通过自身荧光可以获得粗略的肿瘤轮廓，然后，研究人员使用散射光片显微镜(sLS)对透明化后的膀胱组织进行成像，sLS可以在整个透明化后的组织中检测到纳米机器人，并量化它们的肿瘤穿透效果。

纳米机器人穿透膀胱肿瘤

膀胱组织经过相同的透明化和成像条件下的五种情况：

纳米机器人在不同膀胱组织中的滞留

使用“¹³¹I-纳米机器人”放射性核素治疗（RNT）

高剂量的¹³¹I-nanobots使肿瘤体积明显的减少，动物体重保持在标准范围内，表明治疗没有严重的副作用。

使用¹³¹I纳米机器人在膀胱癌原位小鼠模型中的RNT研究

RNT研究总结

结论

研究人员结合组织透明化技术，以及利用各种互补成像技术，在原位膀胱癌小鼠模型中成功地展示了脲酶驱动的纳米机器人的在肿瘤中的分布和积累。为脲酶驱动的纳米机器人作为膀胱癌治疗的有效治疗载体，提供了明确的证据。