近日，我校药学院教授涂盈锋团队与香港大学教授唐晋尧团队合作，在提升光驱动自电泳微纳米马达离子耐受性能方面取得重要进展。针对自电泳微纳米马达在生物医学应用中因体液高离子环境导致的运动性能衰减问题，团队创新性地提出氨基酸表面修饰策略，显著提升了马达的离子耐受性，相关成果为靶向药物递送、微创手术等临床场景提供新方案。

微纳米马达是一类能够将物理或化学能量转化为机械动能且尺寸在微纳米尺度的活性胶体颗粒，是纳米科技的重要前沿方向。微纳米马达独特的自主运动特性有望给药物输运、微手术、生物传感和细胞分离等生物医学领域带来变革性技术。然而，当微纳米马达特别是自电泳马达生物医用时，复杂的生理环境如体液中的高离子强度会显著降低自电泳马达的运动性能。为解决自电泳微纳米马达体内运动受限的问题，团队以光驱动二氧化钛（TiO₂）微米马达为研究模型，提出了一种简便、安全且具有广泛适用性的氨基酸表面修饰策略。通过在TiO₂表面引入L-精氨酸，可显著增强其表面电导率，从而有效提升TiO₂马达在高离子强度下的运动性能。精氨酸修饰后，马达的离子耐受性能提升超过200倍，可在PBS/细胞培养基中自主运动。我们还发现甘氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸等其他氨基酸也可大幅提升TiO₂马达的离子耐受性。值得注意的是，该氨基酸修饰策略还可以扩展到其它自电泳微纳米马达体系，进一步体现了该方法的通用性和普适性。

TiO₂微马达的示意图（未修饰与修饰精氨酸）。（A-B）展示了TiO₂微马达在未修饰和修饰L-精氨酸（Arg）后的示意图，精氨酸通过物理吸附方式附着在TiO₂表面，增强其离子耐受性。（C）TiO₂-Arg微马达在紫外光引导下，能够朝向靶向4T1肿瘤细胞进行可控导航，随后通过超声（US）刺激释放活性氧（ROS），诱导细胞凋亡。

本研究得到了国家重点研发计划青年科学家项目（2022YFA1206900）、国家自然科学基金（22175083、22375224）的支持。相关成果以“Amino Acid Coating Enables Micromotor Operation in Physiological Condition”为题发表在国际知名期刊《Proceedings of the National Academy of Sciences》。药学院博士生孙佳与香港大学博士生丁宇森为论文的共同第一作者，药学院涂盈锋、香港大学唐晋尧、中山大学彭飞为该论文的共同通讯作者。