乔治·梅森大学南希·赫尔米 信用:CC0公共领域 梅森工程公司的一名研究人员发现，人工微锥在速度最小的地方积累，这一想法可能会对提高靶向癌症治疗的疗效产生影响
杰夫·莫兰是沃尔格瑙工程学院的机械工程助理教授，他和西雅图华盛顿大学的同事们研究了使用过氧化氢作为燃料在水中“游动”的自行式半铂/半金棒
过氧化物越多，游泳越快；如果纯水中没有过氧化物，鱼竿就不会游动
在这项工作中，他们开始了解当这些人造微锥被放置在一个含有过氧化氢梯度的流体容器中时会发生什么——一面有很多过氧化氢，而另一面却没有多少
他们发现，可以预见的是，微锥虫在高过氧化物浓度的区域游得更快，莫兰说，他的研究发表在新一期的《科学报告》上
正如其他人所观察到的，游泳方向随着游泳者探索周围环境而随机变化
相比之下，在低浓度区域，杆状细胞变慢并在几分钟内聚集在这些区域
他说，研究结果提出了一个简单的策略，让微锥在特定区域被动积累，这个想法可能会有有用的实际应用
莫兰说，在微观尺度上游泳是生物学中普遍存在的现象
“许多细胞和微生物，如细菌，可以自主地分别游向对细胞有益或有害的较高或较低浓度的化学物质
" 他说，这种行为被称为趋化性，它既常见又重要
“例如，你的免疫细胞利用趋化性来检测并游向受伤部位，因此它们可以启动组织修复
" 像该领域的其他人一样，莫兰和他的同事们长期以来一直很好奇人工微锥能否通过趋化性来模仿细胞，不断向更高的化学浓度游动
一些人声称，特别是铂/金棒，可以自动游向富含过氧化物的区域
“我们对这些说法持怀疑态度，因为这些杆不是活的，因此它们不具备细胞执行这一行为所必需的感知和反应能力，”他说
“相反，我们发现相反的情况:杆状细胞聚集在较低浓度的区域
这与人们对趋化性的预期相反，”莫兰说
他说，研究人员进行了计算机模拟，预测了这一点，并通过实验进行了验证
“我们对这种行为提出了一个简单的解释:无论它们在哪里，杆都在随机变化的方向上移动，探索它们的周围环境
当他们到达低燃料地区时，他们就不能像以前那样积极探索了
从某种意义上说，他们被困在自己的舒适区，”莫兰说
“相反，在高过氧化物区域，它们以更高的速度移动，并且因为它们的方向不断变化，所以更经常地逃离这些区域
他说:“随着时间的推移，最终的结果是燃料棒聚集在低浓度区域。”
“他们没有任何情报
他们最终会去流动性最低的地方
" 莫兰说，从技术角度来看，这项研究是有希望的，因为它提出了一种新的策略，使化学物质在高酸性地区积累
“由于异常的代谢过程，癌细胞会导致其周围环境变得酸性
这些细胞最需要药物，因为已知酸性环境会促进转移并产生耐药性
因此，这些区域的细胞是许多癌症治疗的主要目标
" 莫兰和他的同事现在正在设计在酸性区域移动缓慢而在中性或碱性区域移动迅速的微锥
通过他们在这里发现的机制，他们假设依赖酸的游泳者会优先在速度最小的地方积累和释放他们的货物，即肿瘤中最具酸性和缺氧性的区域，也就是最有问题的细胞所在的地方
莫兰说，还有更多的研究需要进行，但“这些杆可能有能力向最需要它们的癌细胞输送化疗药物。”
“要明确的是，我们的研究没有证明趋化性在人工微锥中是不可能的，句号；只是这些特殊的微锥没有趋化性
“相反，我们已经找到了一种优雅简单的方法，可以使非导向微锥聚集并向最有问题的癌细胞输送药物，这可能会对许多癌症以及纤维化等其他疾病的治疗产生影响
我们很高兴看到这将走向何方
"
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