目前，对于未达到肌肉浸润阶段的膀胱癌，先切除肿瘤，然后膀胱内单独或联合使用免疫治疗剂牛分枝杆菌卡介苗（BCG）或化疗药物丝裂霉素C 。这种治疗模式的问题包括整个膀胱的不均匀分散、快速传输以及药剂对目标组织的低粘附力，导致膀胱内沉积。所有这些都与新鲜尿液不断进入膀胱有关。

理想的药物应该能够进入肿瘤组织足够的深度，治疗整个肿瘤，并且与人体组织相容。纳米机器人是自驱动纳米颗粒，在膀胱内化疗中可能具有巨大的用途，因为与传统药物制剂或普通纳米颗粒相比，它们可以在尿液等体液中更好地扩散和混合。

目前的研究重点是纳米机器人改善膀胱内膀胱癌治疗效果低下的能力。研究人员使用了在介孔二氧化硅基底上构建的直径为 450 nm 的放射性标记纳米机器人。

这些设计用于利用基于周围流体中的底物的反应产生的化学能来推动自身。在这种情况下，尿素被纳米机器人携带的尿素酶分解。

反应过程中颗粒周围产生的氨和二氧化碳增强了这些颗粒的运动。特别是，这会驱动与更高的对流和混合以及沉降抑制相关的蜂群行为。这赋予它们作为放射性核素治疗（RNT）载体的巨大潜力。

他们在小鼠模型中测试了膀胱癌的治疗效果。

研究表明了什么？

离体和体内实验均表明，纳米机器人在肿瘤部位达到了更高的浓度，正电子发射断层扫描 (PET) 证实，纳米机器人的浓度增加了 8 倍。尿素的存在导致颗粒以蜂群协调运动主动分散。

有效的纳米机器人运动仅在存在脲酶和尿素的情况下发生，并且没有酶活性，标记的纳米机器人的肿瘤摄取无法发生。

首先使用基于偏振相关散射光片显微镜的优化光学对比方法来确认活性。这表明在离体实验中，肿瘤已被纳米机器人穿透。相反，健康膀胱组织中几乎没有发生粘附或渗透。

该方法还经过了纳米机器人体内观察的验证，因为它提供了 3D 格式的高颗粒分辨率。

与水不同，含尿素的环境导致纳米机器人成功自我推进，在肿瘤组织内积聚。这可能部分是因为患病的膀胱上皮通过上皮紧密连接的破坏而更容易渗透这些颗粒。此外，由于脲酶催化反应产生碱性氨，纳米机器人本身可能会攻击肿瘤的细胞外基质（ECM）。

在小鼠模型中，当用携带放射性碘的纳米机器人将 RNT 注入小鼠膀胱时，即使在低剂量下，肿瘤也缩小了约 90%。放射性碘广泛用于 RNT，是一种半衰期为 8 天的 β 粒子发射体，能够穿透组织深度 0.8 毫米（约 0.03 英寸）。

这表明纳米机器人的主动运动增强了肿瘤的积累。这有利于他们的临床转化。即使在较高剂量下，动物仍保持在标准体重限制内，肿瘤体积下降幅度更大。

“这表明^{131 个}携带 I 的纳米机器人可以在有限的空间内有效治疗膀胱肿瘤，为卡介苗等传统治疗方法通常失败的情况提供了一种替代治疗方法。”

有什么影响？

结果表明，脲酶驱动的纳米机器人可能是“用于膀胱癌治疗的有效输送纳米系统”。