CN112791064A - 一种用于靶向药物递送的磁场场控螺旋纳米机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于靶向药物递送的磁场场控螺旋纳米机器人，所述纳米机器人包括螺旋碳纳米管基体、聚乙二醇修饰层、磁性纳米载药颗粒、靶细胞配体。本发明的螺旋纳米机器人可实现磁场驱动、药物搭载、靶向细胞识别、可控药物释放、荧光反馈等多种功能，为药物递送的科学研究和临床治疗奠定基础，在生物医学领域具有潜在的应用前景。

Description

一种用于靶向药物递送的磁场场控螺旋纳米机器人
技术领域
本发明涉及纳米技术领域。具体地，本发明涉及一种用于靶向药物递送的磁场场控螺旋纳米机器人。
背景技术
纳米机器人是一种可以将化学能、电能、磁能和光能等形式的能量转化为纳米结构的动能或驱动力的组合物，具有尺寸小，运动灵活等特点，可以在狭窄空间内进行可控的运动，从而实现特定的功能或任务。比如，纳米机器人通过修饰功能性物质，可实现离子吸附、污染降解、微纳零件修复等功能。纳米机器人在生物医学领域具有广阔的应用前景，有望实现疾病诊断、药物递送、癌症治疗等的精准医疗。
据世界卫生组织报道，癌症已是发达国家的第二大死亡原因，如何有效治疗癌症是医学领域最热门的研究课题之一。随着微纳米技术和生物技术的发展，精准靶向的微纳米载体给药治疗被认为是一种先进且有效的癌症治疗方案之一。现有载药功能的微纳米载体主要包括微纳米Janus球、微纳米管线、微纳螺旋管、趋磁细菌等。其中，螺旋管结构的微纳米机器人能够在空间磁场作用下实现定向驱动，而且调节旋转磁场的频率、转向、场强等参数，可精确控制螺旋管结构微纳米机器人的运动特性。这样其具有较精确姿态调控、较高运动速度、调控方便的诸多优势。
目前，具有一定功能的螺旋结构微纳米机器人已被研究和开发。基于自卷曲成型技术可制备出螺旋结构的微米机器人，但这种制备原理决定了其结构尺寸较大，难以实现纳米尺度的纳米机器人。目前基于三维激光直写技术是比较先进的一种制备方法，可制备出微纳米尺度的螺旋结构微纳米机器人，并可实现载运微纳米颗粒。然而，现有制备工艺成本通常还较高，更难以实现低成本、大批量化制备。而且，现有制备工艺方法还主要集中在制备微米级尺度的螺旋结构。
面向癌变细胞等可细胞精准靶向的纳米机器人需求，尚缺一种可实现单体大剂量载药、细胞特异性识别精准靶向、可场控药物精准释放等综合功能的磁场场控螺旋结构纳米机器人。而且考虑应用经济性目标，希望此纳米机器人可以实现低成本、大批量化制备。
因此，目前用于场控靶向药物递送的碳纳米管纳米机器人仍有待研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了螺旋纳米机器人、其制备方法与用途。该纳米机器人可实现磁场驱动、药物搭载、靶向细胞识别、可控药物释放、荧光反馈的多种功能，为癌症的科学研究和临床治疗奠定基础，在生物医学领域具有潜在的应用前景。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种螺旋纳米机器人。根据本发明的实施例，所述纳米机器人包括：螺旋碳纳米管基体；聚乙二醇修饰层，所述聚乙二醇修饰层设置在螺旋碳纳米管基体表面；磁性纳米载药颗粒，所述磁性纳米载药颗粒分别与所述螺旋碳纳米管基体和所述聚乙二醇修饰层相连；靶细胞配体，所述靶细胞配体与所述聚乙二醇修饰层相连。
根据本发明实施例的螺旋纳米机器人(亦称作“螺旋纳米组合物”)中，螺旋碳纳米管基体在磁场作用下可在液体(如血液)中定向运动，到达目标区域，靶细胞配体特异性识别靶向细胞表面的受体，通过穿刺运动或胞吞穿过细胞膜进入细胞，磁性纳米载药颗粒中的磁性纳米颗粒在交流磁场下使其表面产生电荷极性变化来快速释放被搭载药物。由于螺旋碳纳米管容易在液体中团聚，分散性差，聚乙二醇修饰层的设置能够破坏螺旋碳纳米管之间吸附作用，使螺旋碳纳米管具有较好分散能力，同时可以提高螺旋碳纳米管的生物相容性从而应用于生物体内。该纳米机器人具有单体大剂量载药、细胞特异性识别精准靶向、可场控药物精准释放等功能，为肿瘤的科学研究和临床治疗奠定基础。
根据本发明的实施例，上述组合物还可以具有下列附加技术特征：
根据本发明的实施例，所述螺旋碳纳米管基体具有量子点。
根据本发明的实施例，所述量子点选自由II-VI族或III-V族中的一种或多种元素组成的纳米颗粒。
根据本发明的实施例，所述量子点的直径为2.5-4.5nm。
根据本发明的实施例，所述螺旋碳纳米管基体的螺距为480-520nm，线径为230-260nm，螺旋外径为400-550nm，所述磁性纳米载药颗粒的粒径为60-100nm。
根据本发明的实施例，所述磁性纳米载药颗粒包括：磁性纳米颗粒基体；甘油单油酸酯修饰层，所述甘油单油酸酯修饰层中的甘油单油酸酯分别与所述磁性纳米颗粒基体和聚乙二醇修饰层相连；被搭载药物，所述被搭载药物与所述甘油单油酸酯修饰层相连。
根据本发明的实施例，所述磁性纳米颗粒基体为核壳复合结构，其中核结构由磁致伸缩材料形成，壳结构由压电材料形成。
根据本发明的实施例，所述靶细胞配体选自两种及以上特异性配体或非特异性配体。
根据本发明的实施例，所述特异性配体选自叶酸配体、转铁蛋白配体、上皮生长因子配体；所述非特异性配体为穿膜肽。
在本发明的另一方面，本发明提出了前面所述螺旋纳米机器人的制备方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：在所述螺旋碳纳米管基体上形成聚乙二醇修饰层；分别在所述聚乙二醇修饰层上连接磁性纳米载药颗粒和靶细胞配体，得到所述螺旋纳米机器人。根据本发明实施例的方法所得纳米机器人具有单体大剂量载药、细胞特异性识别精准靶向、可场控药物精准释放的多功能，为肿瘤的科学研究和临床治疗奠定基础。并且，该方法成本较低，可操作性强，适于大批量化制备。
在本发明的又一方面，本发明提出了前面所述螺旋纳米机器人在靶向药物递送中的用途。根据本发明的实施例，所述药物用于治疗。如前所述，根据本发明实施例的纳米机器人具有单体大剂量载药、细胞特异性识别精准靶向、可场控药物精准释放等功能，为肿瘤的科学研究和临床治疗奠定基础。
根据本发明的实施例，所述癌症包括乳腺癌、肝癌、胰腺癌、肺癌或胃癌。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了羧基化螺旋碳纳米管的制备过程；
图2显示了螺旋碳纳米管基体的制备过程；
图3显示了聚乙二醇修饰层连接螺旋碳纳米管基体的过程；
图4显示了磁性纳米载药颗粒的制备过程；
图5显示了磁性纳米载药颗粒与经聚乙二醇修饰的螺旋碳纳米管基体的交联过程；
图6显示了靶细胞配体与聚乙醇修饰层的连接方式；
图7显示了螺旋纳米机器人的整体结构。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出了螺旋纳米机器人、其制备方法及其在靶向药物递送中的用途，下面将分别对其进行详细描述。
螺旋纳米机器人
在本发明的一个方面，本发明提出了一种螺旋纳米机器人。根据本发明的实施例，该纳米机器人包括：螺旋碳纳米管基体；聚乙二醇修饰层，聚乙二醇修饰层设置在螺旋碳纳米管基体表面；磁性纳米载药颗粒，磁性纳米载药颗粒分别与螺旋碳纳米管基体和聚乙二醇修饰层相连；靶细胞配体，靶细胞配体与聚乙二醇修饰层相连。
根据本发明实施例的螺旋纳米机器人中，螺旋碳纳米管基体在磁场作用下可在液体(如血液)中定向运动，到达目标区域，靶细胞配体特异性识别靶向细胞表面的受体，通过穿刺运动或胞吞穿过细胞膜进入细胞，磁性纳米载药颗粒中的磁性纳米颗粒在交流磁场下使其表面产生电荷极性变化来快速释放被搭载药物，达到治疗疾病的目的。由于螺旋碳纳米管容易在液体中团聚，分散性差，聚乙二醇修饰层的设置能够破坏螺旋碳纳米管之间的吸附作用，使螺旋碳纳米管具有较好的分散能力，同时可以提高螺旋碳纳米管的生物相容性从而应用于生物体内。
磁性纳米载药颗粒部分表面修饰氨基，可与羧基在交联剂的作用下发生共价连接，大部分磁性纳米载药颗粒与聚乙二醇修饰层通过交联剂连接形成立体结构，由于螺旋碳纳米管基体氧化处理及量子点修饰和PEG修饰后可能仍会有少部分羧基，这部分羧基会与磁性纳米颗粒表面的氨基发生连接。所以磁性纳米颗粒与聚乙二醇修饰层和螺旋碳纳米管基体均会产生共价连接。交联剂作为活性剂可以促进聚乙二醇上的羧基与磁性纳米颗粒的表面的氨基反应形成酰胺键。
由此，根据本发明实施例的纳米机器人具有单体大剂量载药、细胞特异性识别精准靶向、可场控药物精准释放等功能，为肿瘤的科学研究和临床治疗奠定基础。
需要说明的是，本发明对于上述描述的交联剂类型不作严格限定，只要能够使磁性纳米载药颗粒与螺旋碳纳米管基体和聚乙二醇修饰层相连的强度可以使纳米机器人在磁场中进行有效运动的交联剂均可采用，对预期实现的结构和运动功能没有影响。例如，交联剂可以为EDC/NHS。
根据本发明的实施例，螺旋碳纳米管基体具有量子点。量子点用于螺旋纳米机器人运动的示踪、定位和成功靶向识别后对靶细胞的定位。
根据本发明的实施例，量子点选自由II-VI族或III-V族中的一种或多种元素组成的纳米颗粒。发明人发现，相对于传统荧光染剂，量子点具有较宽的吸收光谱、窄而对称的发射光谱，同时量子点的光稳定性好、荧光寿命长，可用于纳米机器人的长时间动态观测。
根据本发明的实施例，量子点的直径为2.5-4.5nm。由此，在满足量子点用于螺旋纳米机器人运动示踪、定位和成功靶向识别后对靶细胞定位的功能下，尽可能的缩小了该量子点的尺寸。
根据本发明的实施例，螺旋碳纳米管基体的螺距为480-520nm，线径为230-260nm，螺旋外径为400-550nm，磁性纳米载药颗粒的粒径为60-100nm。本发明所述螺旋碳纳米管基体通过化学气相沉积法制备，可制备出上述纳米尺寸的螺旋结构，并实现较为准确的参数调控，同时所设计的磁性纳米颗粒的尺寸为60-100nm，在满足目标功能的前提下尽可能的缩小了纳米机器人尺寸。同时，纳米机器人仍可以在旋转磁场作用下保持运动速度稳定且单体载药量较大。
根据本发明的实施例，磁性纳米载药颗粒包括：磁性纳米颗粒基体；甘油单油酸酯修饰层，甘油单油酸酯修饰层中的甘油单油酸酯分别与磁性纳米颗粒基体和聚乙二醇修饰层相连；被搭载药物，被搭载药物与甘油单油酸酯修饰层相连。
发明人发现，磁性纳米颗粒表面的甘油单油酸酯修饰层可以提高被搭载药物与磁性纳米颗粒基体的连接强度，保证螺旋纳米机器人运动中搭载药物的可靠保持性。
根据本发明的实施例，磁性纳米颗粒由磁致伸缩材料和压电材料组成的核壳复合结构。磁性纳米颗粒基体为核壳复合结构，其中核结构由磁致伸缩材料形成，壳结构由压电材料形成。发明人发现，磁性纳米颗粒具有磁电耦合特性，在强磁场磁化后具有一定的磁化矢量，可实现在直流旋转磁场下产生磁转矩驱动螺旋纳米机器人运动，在交流磁场下可以使其表面产生交流的电荷极性变化来快速释放被搭载药物。
根据本发明的实施例，靶细胞配体选自两种及以上特异性配体或非特异性配体。作为示例，特异性配体选自叶酸配体、转铁蛋白配体、上皮生长因子配体，非特异性配体为促进细胞吸收的穿膜肽。发明人发现，多种配体配合使用可以较好用于提高螺旋纳米机器人对靶细胞的识别效率。
螺旋纳米机器人的制备方法
在本发明的另一方面，本发明提出了制备螺旋纳米机器人的制备方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在螺旋碳纳米管基体上形成聚乙二醇修饰层；分别在聚乙二醇修饰层上连接磁性纳米载药颗粒和靶细胞配体，得到螺旋纳米机器人。
如前所述，该方法制得的螺旋纳米机器人能够实现单体大剂量载药、细胞特异性识别精准靶向、可场控药物精准释放等综合功能。
螺旋纳米机器人在靶向药物递送中的用途
在本发明的又一方面，本发明提出了螺旋纳米机器人在靶向药物递送中的用途。根据本发明的实施例，药物用于治疗癌症。
根据本发明的实施例，癌症包括乳腺癌、肝癌、胰腺癌、肺癌或胃癌。
如前所述，本发明的螺旋纳米机器人中，螺旋碳纳米管基体在磁场作用下可在液体(如血液)中定向运动，到达目标区域，靶细胞配体特异性识别靶向细胞表面的受体，通过穿刺运动或胞吞穿过细胞膜进入细胞，磁性纳米载药颗粒中的磁性纳米颗粒在交流磁场下使其表面产生电荷极性变化来快速释放被搭载药物。并且，相对于单配体结构，本发明采用多配体结构可以更快地识别靶细胞、避免受体变化或转移导致的识别失效、更高效地治疗。
本发明的螺旋纳米机器人还可以应用于构建靶向药物递送系统，该系统用于治疗癌症。该系统中螺旋碳纳米管基体在磁场作用下可在液体(如血液)中定向运动，到达目标区域。通过靶细胞配体识别靶向细胞，进入细胞后，在交流磁场下可释放被搭载药物。由此，可广泛地应用于疾病的科学研究和临床应用。
本申请也可以提出一种靶向药物递送系统，该系统含有所述螺旋纳米机器人，所述螺旋纳米机器人适于通过螺旋碳纳米管基体在磁场作用下可在液体(如血液)中定向运动，到达目标区域。通过靶细胞配体识别靶向细胞，进入细胞后，在交流磁场下可释放被搭载药物。由此，可广泛地应用于疾病的科学研究和临床应用。
本发明的有益效果是：
1、螺旋碳纳米管不仅可以低成本、大批量制备，而且具有小尺寸、高刚度、易于功能化修饰的表面优点，并可通过制备工艺实现螺距、线径和螺旋外径的螺旋结构参数调控。
2、螺旋纳米机器人采用螺旋碳纳米管基体携带磁性纳米载药颗粒的立体载药方案，这样利用螺旋碳纳米管大比表面积可携带大量的磁性纳米载药颗粒，可实现纳米机器人单体大剂量载药的先进功能。
3、磁性纳米载药颗粒的核壳复合结构具有可搭载多种药物的优点，而且只有在交变磁场下释放被搭载药物，实现了药物释放可靠性好、避免了螺旋纳米机器人在pH值、温度等变化环境下的药物提前释放的问题。
4、采用量子点反馈荧光信号具有荧光稳定性好、强度高的优点，可满足长时间观察螺旋纳米机器人运动的反馈要求。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
以石墨烯材料的量子点、CoFe2O4-BaTiO3材料的磁性纳米颗粒为例，搭载药物以阿霉素(DOX)和紫杉醇(PTX)抗癌药物为例，靶细胞配体以特异性识别细胞的叶酸配体、转铁蛋白配体和上皮生长因子配体为例，说明本发明的具体实施过程。
步骤1：采用现有化学气相沉积工艺批量化制备出螺旋碳纳米管，该尺寸：螺距为480-520nm，线径为230-260nm，螺旋外径为400-550nm。使用浓硝酸对制备的螺旋碳纳米管进行氧化处理，使其表面羧酸化，依次经清洗、过滤、干燥处理得到羧基化螺旋碳纳米管(参照图1)。
步骤2：将羧基化螺旋碳纳米管与用于提高羧基活性的活化剂(如1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺和/或十二烷基苯磺酸钠)混合，向上述混合液中加入经氨基修饰的石墨烯量子点(先丰纳米材料科技有限公司，氨基化石墨烯量子点N-150，直径范围为2.5-4.5nm)，量子点上的氨基与羧基化螺旋碳纳米管上的羧基发生脱水缩合反应形成酰胺键，得到螺旋碳纳米管基体，即通过酰胺键将量子点与螺旋碳纳米管共价键连接。控制量子点上氨基与螺旋碳纳米管上羧基的摩尔比保持在1：2，从而确保可观测到一定强度的荧光，同时氧化的碳纳米管与量子点反应后仍有部分羧基保留(参照图2)。
步骤3：向螺旋碳纳米管基体加入分子量为2000的NH2-聚乙二醇(PEG)-COOH， PEG一端连接的氨基与螺旋碳纳米管基体上的羧基发生脱水缩合反应形成酰胺键，即酰胺键将PEG-COOH与螺旋碳纳米管基体共价键连接，在螺旋结构碳纳米管基本表面形成聚乙二醇修饰层(参照图3)。
步骤4：Co(NO3)2和Fe(NO3)3混合溶液通过水热法制备结晶性CoFe2O4纳米颗粒，将其颗粒均匀分散在BaCO3和异丙氧钛Ti(OCH(CH3)2)4的混合溶液中，通过溶胶-凝胶法制备CoFe2O4-BaTiO3核壳复合纳米颗粒，控制冷却速率，结晶得到磁性纳米颗粒。在其表面均匀修饰甘油单油酸酯(GMO)，具体过程如下：将0.1mg甘油单油酸酯(GMO)与5mg磁性纳米颗粒在5ml PBS(pH 7.4)缓冲液中培育12h，并缓慢搅拌。溶液随后在10℃下以 20000rpm的速度离心20分钟，以除去过量的甘油单油酸酯(GMO)，将获得的沉淀重悬于乙酸乙酯∶丙酮(v/v，70∶30)溶液中，并再次离心三次以获得甘油单油酸酯修饰的磁性纳米颗粒。再将抗癌药物阿霉素(DOX)和紫杉醇(PTX)搭载到甘油单油酸酯(GMO) 上，具体过程如下：100μg PTX(或DOX)药物加入到含有1mg甘油单油酸酯修饰的磁性纳米颗粒的1ml甲醇和PBS溶液(70％甲醇和30％PBS)缓冲液中，在室温下缓慢搅拌该溶液3 小时，在10℃下以3000rpm的速度离心10min，以收集含有载药纳米颗粒的沉淀，制备得到可携带多种药物的粒径在70-80nm的磁性纳米载药颗粒(参照图4)。
步骤5：将步骤4的磁性纳米载药颗粒与步骤3的经聚乙二醇修饰的螺旋碳纳米管基体均匀混合，加入交联剂EDC/NHS，作为中间体将磁性纳米载药颗粒分别与螺旋碳纳米管基体和聚乙二醇(PEG)修饰层相连，得到表面均匀分布磁性纳米载药颗粒的螺旋碳纳米管(参照图5)。
步骤6：靶细胞配体选自叶酸配体、转铁蛋白配体和上皮生长因子配体，叶酸配体与步骤3中碳纳米管表面的聚乙二醇(PEG)修饰层的羧基发生酯化反应而形成酯键的稳定链接；转铁蛋白配体和上皮生长因子配体具有氨基则通过氨基与聚乙二醇(PEG)的羧基发生脱水缩合反应形成酰胺键进行连接，形成螺旋纳米机器人的最外层结构(参照图6)。具体连接过程以叶酸配体为例简要说明：将100mg的叶酸配体、500mg EDC·HCl、500 mg NHS溶解在0.3mol的二甲基亚砜(DMSO)中。在常温下反应过夜后加入聚乙二醇修饰的螺旋碳纳米管溶液，反应体系在常温下反应24h。反应结束后，收集反应液，并于12000 rpm/min离心数次，以除去多余的叶酸。将离心后的螺旋碳纳米管转移至透析袋中透析2 天。透析完成后置于50℃真空干燥箱中干燥24h后备用。
实施例2
以实施例1所制备的螺旋纳米机器人(搭载抗癌药物阿霉素(DOX)和紫杉醇(PTX)，靶细胞配体选择特异性识别人乳腺癌细胞MCF-7的叶酸配体)为例，详细说明本发明螺旋纳米机器人的新型结构在靶向药物输送与治疗中具有显著优势，具体实施步骤如下：
螺旋纳米机器人是以石墨烯量子点修饰的螺旋碳纳米管作为基体，修饰聚乙二醇用于提高螺旋纳米机器人的生物相容性，表面连接磁性纳米颗粒用于螺旋纳米机器人的磁化和携带药物。
在体外的液体(如血液)环境中，螺旋纳米机器人在旋转磁场(70Hz，40Gs)的作用下实现可控、高效的三维运动，可按照既定的轨迹实现驱动，其运动状态可通过荧光显微镜进行观测。所采用的石墨烯量子点是一种激发光波长343nm(紫光)、发射光波长442nm (蓝色)的材料，可以在荧光显微镜下观察到蓝色螺旋细长线状结构的运动。
纳米机器人在磁场驱动控制下，移动到癌细胞MCF-7的周围区域，纳米机器人表面的叶酸配体与癌细胞MCF-7表面的受体发生特异性识别，受体介导的胞吞作用将纳米机器人摄取到细胞内部，通过荧光显微镜观察可以发现，数小时后在癌细胞内部看到明显的纳米机器人累积。而对于正常细胞，其表面没有叶酸相应的受体，从而纳米机器人不会与其发生特异性识别，也就不会对正常细胞造成损伤。
当纳米机器人在细胞内部累积一定数量后，对细胞施加高频交变磁场(1000Hz，50Gs)，纳米机器人所携带的磁性纳米载药颗粒由于其表面产生极性变化的电荷，从而使药物从磁性纳米颗粒表面释放，药物作用于细胞内部，从而实现治疗的效果。利用3,3'-[1-(苯氨酰基)-3,4-四氮唑]-二(4-甲氧基-6-硝基)苯磺酸钠(XTT)测定交变磁场施加前后细胞存活率的研究表明，磁场导致的药物释放直接在细胞内部实现对癌细胞的裂解，治疗效果较为显著。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种螺旋纳米机器人，其特征在于，包括：
螺旋碳纳米管基体；
聚乙二醇修饰层，所述聚乙二醇修饰层设置在螺旋碳纳米管基体表面；
磁性纳米载药颗粒，所述磁性纳米载药颗粒分别与所述螺旋碳纳米管基体和所述聚乙二醇修饰层相连；
靶细胞配体，所述靶细胞配体与所述聚乙二醇修饰层相连。
2.根据权利要求1所述的螺旋纳米机器人，其特征在于，所述螺旋碳纳米管基体具有量子点。
3.根据权利要求2所述的螺旋纳米机器人，其特征在于，所述量子点选自由II-VI族或III-V族中的一种或多种元素组成的纳米颗粒；
优选地，所述量子点的直径为2.5-4.5nm。
4.根据权利要求1所述的螺旋纳米机器人，其特征在于，所述螺旋碳纳米管基体的螺距为480-520nm，线径为230-260nm，螺旋外径为400-550nm，所述磁性纳米载药颗粒的粒径为60-100nm。
5.根据权利要求1所述的螺旋纳米机器人，其特征在于，所述磁性纳米载药颗粒包括：
磁性纳米颗粒基体；
甘油单油酸酯修饰层，所述甘油单油酸酯修饰层中的甘油单油酸酯分别与所述磁性纳米颗粒基体和聚乙二醇修饰层相连；
被搭载药物，所述被搭载药物与所述甘油单油酸酯修饰层相连。
6.根据权利要求5所述的螺旋纳米机器人，其特征在于，所述磁性纳米颗粒基体为核壳复合结构，其中核结构由磁致伸缩材料形成，壳结构由压电材料形成。
7.根据权利要求1所述的螺旋纳米机器人，其特征在于，所述靶细胞配体选自两种及以上特异性配体或非特异性配体；
优选地，所述特异性配体选自叶酸配体、转铁蛋白配体、上皮生长因子配体；所述非特异性配体为穿膜肽。
8.一种制备权利要求1-7任一项所述螺旋纳米机器人的方法，其特征在于，包括：
在所述螺旋碳纳米管基体上形成聚乙二醇修饰层；
分别在所述聚乙二醇修饰层上连接磁性纳米载药颗粒和靶细胞配体，得到所述螺旋纳米机器人。
9.权利要求1-7任一项所述螺旋纳米机器人在靶向药物递送中的用途，其特征在于，所述药物用于治疗癌症。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述癌症包括乳腺癌、肝癌、胰腺癌、肺癌或胃癌。
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