暨南大学辛洪宝教授团队在光控活细胞微机器人领域取得突破性进展。他们创新性地将光学微操控技术与巨噬细胞免疫功能结合，构建出首款无需外源修饰的近红外光控巨噬细胞免疫微机器人（Phagobot），实现了体外及活体生物威胁物的精准靶向清除。相关成果近日发表于《光：科学与应用》（Light：Science & Applications），并被选为当期封面论文。

当期期刊封面。研究团队供图

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论文第一作者、暨南大学博士生李醒表示，巨噬细胞作为先天免疫系统的核心细胞，虽具备吞噬病原体、清除癌细胞等能力，但传统物理操控方法难以同步激活其生物功能，而外源材料修饰或基因编辑则存在免疫排斥或脱靶等风险。

为了解决上述科学问题，辛洪宝团队首次提出“光热-光力”双模态操控策略：通过聚焦近红外光（1064纳米，光斑直径2微米）在巨噬细胞膜上产生局域光热效应，激活温度敏感离子通道，触发钙离子内流与线粒体能量代谢增强，驱动活性氧爆发式生成，从而在3分钟内完成免疫功能激活与伪足定向延伸（启动阶段）；随后利用光力（约35 pN）操控伪足迁移，实现精准导航与病原体（真菌、细菌、塑料微颗粒）及癌细胞碎片的吞噬（清除阶段）。

进一步，研究团队在活体斑马鱼蠕动的肠道中将内源性的巨噬细胞原位改造成Phagobot，在12分钟内清除了斑马鱼体内的病变细胞碎片。经1.5小时以上连续观测，未发现斑马鱼活性受影响的情况，实验证明了光控巨噬细胞免疫微机器人具有很好的生物安全性。

“与传统生物微机器人相比，Phagobot实现了从单一物理移动向“智能细胞作战单元”的转变，以极简单的干预手段保障了生物相容性和稳定性。”论文共同通讯作者、暨南大学副教授潘婷表示，该成果不仅革新了生物微机器人的设计理念，更开辟了光学操控与免疫学交叉研究的新方向，为癌症治疗、感染防控及再生医学等领域提供了创新工具。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41377-025-01881-3