上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
腔内药物灌注，是治疗膀胱癌的重要治疗策略。然而，由于在病理生理条件下肿瘤靶向性不足以及药物难以穿透组织屏障，目前的方法在疗效上存在局限。
2026 年 6 月 22 日，厦门大学鄢晓晖副教授、哈尔滨工业大学（深圳）马星教授、香港大学唐晋尧教授等，在 Nature 子刊Nature Nanotechnology上发表了题为：Machine-intelligent multimodal algebot for intracavitary chemotherapy 的研究论文。
该研究开发了智能多模态藻类机器人（algebot），其具有纳米多孔结构，利用流体诱导对流的非接触机制来促进深层组织穿透和局部转运，能够实现跨生物屏障的靶向药物递送，并成功进行了恶性膀胱肿瘤的膀胱内治疗，为提升腔内化疗的有效性和安全性提供了全新方法。
腔内恶性肿瘤为局部可实施的干预措施提供了极具吸引力的治疗机会，这种模式有望在解剖上可及的多种癌症中实现精准治疗的广泛转化。膀胱癌是最常见的癌症类型之一，具有高发病率、进展迅速和预后较差的特点，其中非肌层浸润性膀胱癌约占病例总数的75%。标准治疗方法包括经尿道膀胱肿瘤切除术，随后进行膀胱内灌注治疗药物，以清除残留的肿瘤病灶并降低复发风险。尽管膀胱内给药能够实现局部药物暴露且全身毒性较小，但其疗效受到诸多限制：药物难以穿透尿路上皮黏液层和肿瘤细胞外基质，对病灶的选择性较低，且在排尿过程中易快速流失。这些因素限制了药物在肿瘤部位的滞留与累积，从而削弱了膀胱内给药的治疗效果。
目前改善膀胱内给药的尝试主要遵循两种途径：外场辅助灌注和载体介导灌注。基于外场的方法，包括电动力药物递送、射频诱导热化学治疗以及低能量冲击波增强化疗，可促进药物穿过膀胱屏障，但需要专用设备，且对病灶特异性给药的控制能力有限。另一方面，基于载体的系统，例如表面修饰的纳米载体、磁性复合材料和原位形成水凝胶，能够延长药物在膀胱内的滞留时间并提高局部药物暴露，但仍受限于组织穿透力不足、靶向能力有限、膀胱环境中的不稳定性以及因载体长期滞留带来的不良反应等问题。因此，上述策略尚未充分实现主动靶向、高效屏障穿透和可控局部释放的有机结合。
纳米技术与自主系统的最新进展为克服膀胱癌相关的复杂生物屏障提供了精密的工具包。尤其是微型/纳米机器人系统，通过能够在受限管腔环境中实现主动、定向运动，为腔内化疗提供了有前景的技术框架。然而，这些系统的转化应用仍面临障碍，原因在于缺乏自主肿瘤靶向能力，或依赖于与尿路上皮的直接机械相互作用，这可能损害安全性和操作稳健性。
在这项最新研究中，研究团队开发了一种具有分级纳米多孔结构的生物混合磁性藻类微型机器人，并开发了一种“藻类机器人”（algebot）介导的非接触式对流转运策略，以协同整合靶向载体转运、选择性药物释放和超快组织穿透。
为实现高保真靶向，该平台集成了基于深度学习的成像反馈控制系统，实现自主实时导航，利用磁铁矿赋予的多模态控制实现可重构的集群运动，并借助流体调控的对流扩散实现按需治疗递送。这种自主微型机器人策略为靶向膀胱内给药建立了一个多功能平台，其对药物递送和释放动力学的控制水平是现有载体系统所无法实现的。
接下来，研究团队以负载化疗药物阿霉素的海洋微藻格氏圆筛藻（Coscinodiscus granii）为例，在膀胱癌小鼠模型中进行了评估。在一周治疗中，与传统的膀胱内灌注相比，基于“藻类机器人”的药物渗透率提高了 10 倍以上，肿瘤负荷显著降低至不足 3%，且未引起全身毒性。
总的来说，该研究开发的载药微型机器人提供了一种克服复杂生物屏障的非侵入性解决方案，提升了腔内化疗的有效性和安全性。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41565-026-02195-0
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