近日，周民研究员团队在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）在线发表题为“Photosynthetic biohybrid nanoswimmers system to alleviate tumor hypoxia for triple-modal imaging-guided radio-photodynamic synergetic therapy”的研究论文（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201910395）。研究人员利用一种光合杂化的类生命微泳体微纳机器人，以微藻作为活体支架，“穿上”磁性涂层外衣，靶向输送至肿瘤组织，成功改善肿瘤乏氧微环境并有效实现磁共振/荧光/光声三模态医学影像指导下的肿瘤诊断与治疗。

       光合生物杂交微纳泳体系统（PBNs）是将超顺磁性的四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒通过浸涂工艺，均匀涂层至光合微藻螺旋藻（Spirulina platensis）表面，得到生物杂交的磁化微纳泳体。这种杂交系统同时保持了微藻高效的产氧活性及Fe3O4纳米颗粒的定向磁驱能力。磁性工程化PBNs能够在外部磁场控制下，靶向运动并积累至肿瘤，通过光合作用原位产生氧气来减轻肿瘤内部乏氧程度，从而提高放射疗法（RT）的效率。同时，经射线处理后PBNs释放的叶绿素能作为光敏剂，在激光照射下产生具有细胞毒性的活性氧（ROS），实现协同光动力治疗（PDT）。在小鼠的原位乳腺癌模型中，经增强的联合治疗展现了明显的肿瘤生长抑制作用。此外，PBNs除了具有Fe3O4涂层带来的优异T2模式磁共振成像功能（MRI）外，还具有基于叶绿素的天然荧光（FLI）和光声成像（PAI）功能，可以无创监测肿瘤治疗情况和肿瘤微环境变化。更重要的是，该微纳泳体能够在体内得到有效降解，为生物杂化材料应用于靶向递送和体内生物医学提供了转化前景。