突破脑肿瘤治疗瓶颈！Nature 子刊发布磁驱动生物杂化水凝胶纤维技术，灵赋拓普深度参与关键模型构建
近日，国际顶级期刊《Nature Biomedical Engineering》（IF=27.7）发表了一项突破性研究成果 ——《Magnetically driven biohybrid blood hydrogel fibres for personalized intracranial tumour therapy under fluoroscopic tracking》。该研究由 Ben Wang、Jie Shen、Li Zhang 与 Tiantian Xu 研究团队主导，灵赋拓普生物有幸参与其中，协助完成关键的猪脑胶质瘤模型构建工作，为颅内肿瘤治疗的创新技术提供了重要实验依据。
脑肿瘤（如神经胶质瘤、脑膜瘤、室管膜瘤）作为源于脑组织的异常增生性疾病，目前临床主要依赖手术切除、放疗和化疗。尽管开颅手术是主流手段，但对于位置深在、浸润性生长的肿瘤，完全切除率仍然不高。近年来，以软体机器人为代表的微创技术展现潜力，但其使用的凝胶、弹性体等材料易引发免疫反应，导致机器人无法在体内长时间稳定工作。如何实现材料的免疫逃逸、精准导航与实时监控，成为制约该领域发展的核心瓶颈。
二、核心技术：可降解、磁驱动的 “生物导弹”——BBHFs 开发的系统包含磁致动装置、X射线成像工具和BBHFs，用于向颅内肿瘤治疗的目标部位执行远程和成像引导递送。 通过改变磁场参数，BBHFs可以被精确地控制以朝向损伤部位行进，并随后分裂成碎片以实现局部药物释放。利用受体来源的原材料构建BBHFs消除了与免疫排斥相关的顾虑。BBHFs可以用导管以受控和微创的方式远程部署到靠近目标部位的颅内区域，这些BBHFs在脑脊液或大脑表面的后续导航依赖于磁推进，从而能够通过X射线成像进行实时跟踪。在多平台组合的基础上，BBHFs实现了高精度的远程控制和药物输送，具有突出的生物相容性和免疫避免性。BBHFs制备的简单性，加上其精确给药的能力，增强了基于药物的治疗的效率和有效性。 为了验证BBHFs通过颅骨中的脑脊液用于靶向癌症治疗的潜在用途，将X射线成像工具和配备有机械臂的磁激励装置集成在一起，以在猪颅骨内执行BBHFs的X射线引导激励。不同长度和直径的BBHFs具有足够的分辨率。在将BBHFs给药至脑的脑脊液层后，尽管可能受到颅骨的干扰，BBHFs仍然是可辨别的，当向颅骨施加旋转磁场时，BBHFs沿猪颅骨内的磁梯度表现出熟练的机动性。这一观察证实了这些新出现的BBHFs通过大脑区域内的脑脊液通道向肿瘤区域的可行和可控的导航。
三、灵赋拓普的关键贡献 标准化动物模型构建与疗效验证
在动物实验环节，灵赋拓普生物严格遵循动物伦理委员会规范（实验许可编号：TOPGM-IACUC-2023-0106 等），为研究团队提供了标准化的巴马小型猪脑胶质瘤模型构建服务：
模型构建：选择25-30kg的健康巴马小型猪，用于研究，在手术前口服环孢霉素3天，以防止癌细胞注射后潜在的宿主免疫反应，剂量为30mg/kg/天。手术当天，麻醉诱导小型猪，并建立耳静脉插管。准备颅骨顶部并消毒，然后进行气管插管，通过颅内注射U87MG细胞构建猪脑胶质瘤模型。 实验分三组：空白对照组、假手术组（不负载DOX的BBHFs组）和负载药物的BBHFs治疗组。 所有组通过连续施用免疫抑制剂（环孢菌素）3天后进行颅内注射癌细胞并喂养15天，此期间持续施用环孢菌素，所有猪在第15天进行磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)检查，可以观察到颅内肿瘤模型被成功构建，体积约为100 mm³。术后第18、22、26天对三组进行CT检查结果发现具有装载药物的BBHFs治疗组显示出与第15天相当的肿瘤大小，表明对肿瘤生长具有良好抑制，此结果在组织学水平上进一步证实。通过血细胞计数，证实了由猪自身细胞制成的BBHFs的优异生物相容性。WBC的差异通道散点图进一步表明BBHFs在猪脑中不引起明显的免疫反应。
本研究开发了一种可生物降解的磁响应性生物杂化水凝胶纤维，适用于颅内递送。该纤维在注射后可通过脑脊液流动在外磁场调控下实现精准定位，并借助X射线成像进行实时追踪。凝胶纤维内封装的药物（如化疗药物多柔比星）可在磁控释放下实现按需给药，从而优化药物递送效率。 在小型猪颅内肿瘤模型中的实验表明，该体系能够实现靶向药物控释，避免全身免疫反应，并显著提升颅内肿瘤治疗的药物递送效果。这一技术为中枢神经系统疾病（如脑肿瘤）的个性化治疗提供了一种新型、微创的干预策略。
五、灵赋拓普 全链条疾病模型解决方案提供商
作为本次研究的重要合作伙伴，灵赋拓普生物依托完善的动物实验平台与标准化操作流程，已为国内外 300 余家科研机构提供模型构建服务，涵盖：
中枢神经系统模型：脑缺血、帕金森病、阿尔茨海默病、脑肿瘤等；
肿瘤模型：皮下瘤，原位瘤，转移瘤；
代谢性疾病模型：糖尿病、非酒精性脂肪肝、肥胖症等。
灵赋拓普生物提供从模型设计、构建、表型分析到药效评价的一站式服务，支持定制化参数设置（如肿瘤大小、位置、细胞类型），并可配套组织学、影像学、分子生物学检测。
这项发表于《Nature》子刊的研究，通过跨学科创新为脑肿瘤治疗开辟了新路径。灵赋拓普生物始终坚信，高质量动物模型是连接基础研究与临床转化的关键桥梁。未来，我们将继续深耕模型构建技术，与全球科研团队共同攻克重大疾病，推动更多 “实验室成果” 走向临床应用。
本文部分数据来源于原始研究（doi:10.1038/s41551-025-01234-x），技术细节经授权后整理，如需引用请参考原文。
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