4张图一篇AM：病毒增强型微机器人用于生物被膜根除

生物被膜因其对抗菌药物的固有耐药性，在生物医学、工业及环境领域构成严峻挑战。本研究提出一种创新性生物被膜清除策略——病毒偶联微机器人系统。该生物功能化微机器人通过水热法合成，并经病毒表面修饰构建而成。微机器人的自主运动能力与病毒的特异性识别功能形成协同效应：通过靶向结合、渗透并高效递送至生物被膜基质深处，显著提升了清除效率。与普通微机器人相比，病毒偶联系统在清除速度与精细度方面均实现突破。这种融合生物特异性与磁响应特性的新型策略，成功验证了病毒偶联微机器人作为生物膜清除方案的可行性，为对抗生物被膜相关感染提供了前景广阔的抗菌平台。后续研究应聚焦于优化微机器人结构设计与病毒偶联工艺，以提升系统可扩展性与治疗特异性，为推动临床转化及感染控制领域的更广泛应用奠定基础。

我们融合了病毒体系与磁性微机器人系统的独特优势——即病毒出色的靶向识别能力与磁性微机器人精准的磁控运动能力。通过将病毒共价偶联于磁驱Fe₃O₄微机器人表面，成功构建了病毒@微机器人复合系统。该双功能平台兼具靶向导航、机械破坏与局部杀菌三重能力。[44-46] 已有研究证实，磁性微机器人能在外磁场调控下显著提升生物被膜穿透与药物递送效率。本研究开发并验证了病毒@微机器人系统用于靶向清除生物被膜的性能。通过水热法制备Fe₃O₄微机器人，经病毒功能化修饰后，系统评估其在金黄色葡萄球菌生物被膜中的运动穿透与物理破坏能力。实验结果表明：该体系通过机械作用与生物效应的协同机制显著提升清除效率，印证了病毒@微机器人作为可规模化、生物相容性佳且选择性强的先进抗菌平台的巨大潜力。（示意图1）

图1 示意图

图1 四氧化三铁表面修饰病毒的运动行为

图2 消除细菌生物膜

图3 细菌活死染色

图4 多种抗菌场景

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202508299