现阶段，已经相当部分的研究通过构造不同结构的纳米机器人药物载体。比如将催化酶或纳米颗粒修饰在纳米机器人上，与肿瘤微环境中的燃料分子发生反应，如尿素或过氧化氢，可以推动纳米机器人的运动。但是这种纳米机器人面临着内源燃料难以补充和方向具有随机性的问题。而光作为一种稳定的外部物理刺激，不依赖于催化酶和化学燃料，为纳米马达提供了强大的运动行为和远程控制的驱动力。已经有相关报道通过溅射涂层的方法和各向异性岛生长技术生成具有Janus结构的贵金属纳米机器人。由于但这些贵金属的主要吸收区域，如Au和Pt，位于1000 nm之前，因此这类纳米机器人多采用808 nm的近红外（NIR）光被用于产生推进纳米运动的热电泳。虽然实验表明这类纳米机器人表现出惊人的运动效率，但1000 nm之前的红外光具有穿透能力弱的特点，进而是的纳米机器人对癌细胞组织渗透不佳。
近期，南京大学的刘颖团队在这一领域做出了突破。他们采用在NIR-II区域具有强吸收的铜硫化物，开发了一种由1064 nm远红外光（NIR-II）驱动不对称水凝胶纳米机器人，并将其装载阿霉素（DOX）用于增强免疫化疗。这种远红外光穿透能力强，可以有效的驱动水凝胶纳米机器人向癌细胞组织中渗透。该水凝胶纳米机器人还实现了多巴胺功能化，以捕获和保留肿瘤相关抗原，以促进免疫激活。该方案为癌症治疗提供了一种很有前途的策略。文章以题为“NIR-II Light Powered Asymmetric Hydrogel Nanomotors for Enhanced Immunochemotherapy”发表于Angewandte Chemie上。
纳米机器人定向光源驱动及药物释放机理研究
纳米机器人主要由微流控芯片制得。即利用微流控技术制备出由磷脂包裹水凝胶前体的纳米小液滴。随后在磁场的作用下，Fe3O4 Cu9S8 NPs在囊泡的一侧浓缩成簇，随后利用光固化技术实现对Fe3O4 Cu9S8NPs的固定。这样就可以制备出具有Fe3O4 Cu9S8NPs不对称分布的纳米机器人。由于铜硫化物在1064nm下有比较好的光热效应，其不对称分布导致了水凝胶纳米机器人内的温度梯度，用于热电泳推进。相应的实验也证明了1064的远红外光可以有效驱动纳米机器人向癌细胞组织内渗透。
在FA介导的癌细胞内吞作用后，纳米机器人的脂膜外壳被溶酶体的酸性环境分解，释放DOX用于化疗。DOX除了直接产生细胞凋亡外，还能诱导免疫原性细胞死亡（ICD），同时释放损伤相关分子模式（DAMPs）和肿瘤相关抗原（TAAs），它们组成佐剂信号来激活免疫反应。除了触发DOX的释放外，双层脂膜的分解还暴露了纳米机器人中的多巴胺官能团，由于多巴胺末端儿茶酚基与蛋白硫醇或胺基结合而具有蛋白质粘附的能力。多巴胺使得DAMPs和TAAs保留在肿瘤部位，同时协助他们与未成熟的树突状细胞（DC）成熟，和成熟的DC细胞随后迁移到附近的淋巴结激活T细胞，实现有效的抗肿瘤免疫反应。
1060nm定向驱动纳米机器人实际应用研究
1060nm定向驱动纳米机器人实际应用研究
在证明完纳米机器人可以通过DOX化疗药物抗癌同时，有益于激活免疫系统后，作者团队又将其直接用于小鼠癌症的治疗。在通过实验组与对照组的对比后，AHNMs-GEM注射NIR-II光照射小鼠组的抗肿瘤效果最好，肿瘤大小明显减小。在整个治疗过程中，各组小鼠的体重均保持稳定，表明水凝胶纳米机器人具有令人满意的生物相容性。这些结果表明，NIR-II光动力纳米机器人可以作为一种多功能的递送载体，并可能有助于免疫化疗。小结：这篇文章首次开发了1064 nm NIR-II光驱动的不对称水凝胶纳米机器人，并成功将其作为增强免疫化疗的活性药物载体。合成了含有DOX（或GEM）和Fe3O4 Cu9S8NPs的水凝胶纳米液滴。然后进行磁场辅助光聚合，使得Fe3O4 Cu9S8 NPs固定并保证纳米粒子在水凝胶纳米机器人的不对称分布。在光照条件下所产生温度场推动纳米机器人穿透生物屏障，实现有效的癌症化疗。该文章报道的NIR-II驱动不对称水凝胶纳米运动有效增强肿瘤免疫化疗，具有潜在的临床
应用价值。
