遊過我們血管攻擊入侵者的微型機器人尚未完全跨越科幻與科學之間的界限——但或許有一種方法可以加速它們的發展。
一些科學家並沒有從零開始設計這種微小的機器，而是嘗試徵用我們體內成千上萬種細菌的想法。近年來，研究人員已將有用的奈米顆粒和 DNA 片段載入到微生物身上。儘管這項研究尚處於初步階段，但一些工程師和微生物學家看到了潛力。今年三月，在聖地亞哥舉行的美國化學學會雙年全國會議暨博覽會上，約翰·霍普金斯大學的生物分子工程師 David H. Gracias 解釋了他和他的同事如何用金塗層的鎳和錫製成的微小珠子、棒狀物和新月形裝飾非致病性大腸桿菌。
一旦進入體內，這些奈米顆粒就可以透過遠紅外光從遠處加熱，從而摧毀病變組織。 Gracias 最終夢想著誘導細菌運載浸泡在藥物中的海綿狀奈米顆粒，併為細菌配備微型工具，以便在單個細胞上進行手術。
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其他科學家的類似研究證實，工程改造的細菌可以將醫療包直接輸送到病變或癌變細胞中。在早期的工作中，現任職於斯坦福大學的 Demir Akin 和他的同事將使螢火蟲發光的熒光素酶基因連線到單核細胞增生李斯特菌，這種細菌是許多食物中毒病例的罪魁禍首。 Akin 將細菌注入活體小鼠三天後，齧齒動物在專用相機下發出光芒，這不僅證實了細菌已進入小鼠細胞，而且細胞核已表達該基因。 Akin 設計了活體微型機器人，使其在哺乳動物細胞內釋放 DNA 包裹，並在培養皿中的人類癌細胞中複製了這些結果。
單核細胞增生李斯特菌的優勢在於它已經進化出進入動物細胞的方法，但它並非無害。相比之下，許多大腸桿菌菌株是無害的，但沒有進入細胞的特定適應性。威斯康星大學麥迪遜分校的 Douglas Weibel 表示，關鍵是使用一種無害的微生物，這種微生物是游泳健將，並且可以毫不費力地進入哺乳動物細胞。在一項研究中，Weibel 將奈米尺寸的聚苯乙烯珠子連線到單細胞綠藻上，並引導“微型牛”（藻類向光移動）——這是一項早期實驗，為後來的工作提供了靈感。
Weibel 仍然對正在進行的研究著迷。“細菌已經進化出驚人的運動能力，”他說。“它們可以感知環境的變化並適應，不僅在短時間內，而且在基因上也如此。即使我們無法讓它們在人體內輸送物質，它們也可能在實驗室中用於運輸奈米顆粒。誰知道我們 50 年後會有什麼進步呢？”
本文以印刷版形式發表，標題為“微生物騾子”。