微型磁性机器人在光的激活下可以深入鼻窦腔清除细菌感染，随后通过擤鼻涕排出体外。
一项发表在《科学机器人》上的新研究揭示了铜单原子掺杂的铋氧碘化物微机器人。这些微机器人比一粒盐还小，可以通过X射线成像进行追踪和引导至感染部位，从而为临床管理鼻窦炎提供了一种精确且微创的治疗策略。
鼻窦炎是一种常见的呼吸道疾病，通常与由链球菌（如化脓性链球菌）产生的生物膜有关。这种疾病会导致鼻窦内膜发炎，并引发诸如鼻塞、嗅觉减退、面部疼痛等症状，在某些严重情况下甚至会导致记忆障碍。
复杂的微生物群落，例如那些与鼻窦炎相关的群落，通常会形成生物膜——一种有结构的集合体，其中多种微生物附着在表面并分泌聚合物物质。这些分泌物形成三维支架，保护微生物菌落免受抗生素和物理干扰等外部威胁。
此外，深部鼻窦腔内的细菌感染所引发的炎症反应会导致脓液的形成，而脓液具有高黏度，可能成为生物屏障，阻止传统治疗方法到达感染部位。
这些障碍使得治疗鼻窦感染变得极为困难，因为该区域本身由于狭窄的开口很难触及。
全球约有8-13%的人口不得不应对慢性鼻窦炎问题，而侵入性手术不应是解决这一问题的唯一方法。
研究人员引入了一种微创的治疗方法，使用他们新开发的光催化微机器人，该机器人由铜单原子掺杂的铋氧碘化物组成，具有半球形核壳结构，直径约为3微米。在临床前试验中，他们通过磁引导光纤将这些微机器人精准地注入兔子的鼻窦腔。
注射的微机器人集群随后被连续用可见光照射，启动光热效应，显著降低了脓液的黏度。一旦漂浮在更加液化的脓液中，CBMR集群在到达和治疗感染部位方面效果提高了三倍。
概念图展示了基于CBMRs的光学磁协同治疗平台在鼻窦内部清除生物膜的过程。图片来源：《科学机器人》（2025）。DOI: 10.1126/scirobotics.adt0720
到达感染部位后，这些机器人产生了大量活性氧物种（ROS），这得益于铜单原子和铋氧碘化物（BiOI）光催化的协同作用。
这些高度活跃的ROS分子不仅分解了生物膜，还杀死了致病细菌。在兔鼻窦炎模型中，这种治疗策略有效清除了感染，且未造成显著的组织损伤或副作用。
这种微创方法为数百万复发性鼻窦感染患者带来了希望，同时也为其他深层或粘液保护的感染（如肺部或消化道的感染）提供了适应的可能性。
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