近日，我院李宇超副教授等在生物传感和微马达研究中取得重要进展，他们利用光操控技术、在活体内部组装成功红细胞波导，进而构建出生物传感器和微马达。相关成果于2019年12月12日正式发表在国际学术期刊 Advanced Functional Materials（文章链接）。李宇超副教授和刘晓帅助理教授为论文共同第一作者，李宝军教授和张垚教授为共同通讯作者。
实时检测疾病的动态变化并将药物定向运输到病变部位、是实现诊疗一体化的基础，生物传感器和微马达在这方面发挥着重要作用。然而，传统的生物传感器和微马达一般由无机材料如二氧化硅、贵金属、半导体等制成，这类外源性的无机材料容易对生物组织造成损伤并且难以降解，因此，利用体内天然存在的材料构建生物传感器和微马达是非常必要的。为此，李宝军教授团队借助光操控技术，在活体血管内部组装出红细胞波导，通过测量红细胞波导的光传播模式，实时探测血液中pH的变化，当检测到血液的pH发生异常时，对红细胞波导施加光学扭矩使其沿一定方向旋转，从而驱动局部血液的流动并带动血液中的聚苯乙烯微颗粒，将其运输到特定位置。该工作作为一种非接触无损伤的技术，有望用于血液疾病的早期诊断和药物运输。
细胞波导构成的微马达在活体血管内部运输微颗粒的示意图
