传统药物因无法突破生理屏障（如血脑屏障、肿瘤屏障）导致疗效受限。如何让药物“精准导航”至病灶并高效释放，是生物医学领域的重大挑战。而近几年来微纳米马达（MNMs）成为备受关注的药物递送载体，其能够通过化学或物理驱动实现自主运动，在肿瘤、心血管疾病和感染性疾病的治疗中展现出巨大潜力。其中，气体驱动微纳米马达（Gas-driven MNMs）通过化学反应产生气体（如CO、H₂、NO、O₂等）实现自推进，不仅能够克服复杂的生理屏障（如细菌生物膜屏障、血脑屏障、肺粘膜屏障等），还能利用气体分子的生理功能（如抗炎、抗氧化、血管舒张等）增强治疗效果。

郑州大学张振中教授、史进进教授和王志豪研究员团队在《Nano Research》发表综述文章“Applications of gas-driven micro/nanomotors in biomedicine”，系统总结了气体驱动微纳米马达的驱动机制及其在生物医学中的革命性应用。该文总结了六种关键气体（CO、H₂、H₂S、O₂、NO、CO₂）的独特驱动机制与治疗功能，并综述了突破多重生理屏障的创新策略，例如：

（1）肿瘤治疗：NO驱动纳米马达通过生成过氧亚硝酸盐（ONOO^⁻）激活金属蛋白酶，有效降解肿瘤细胞外基质，使药物渗透深度提升3倍，同时抑制P-糖蛋白表达逆转肿瘤耐药性。H₂S驱动马达则通过破坏肿瘤代谢共生，诱导乳酸堆积和酸中毒，实现高达92%的肿瘤抑制率。

（2）心血管疾病：CO₂驱动马达在尿素酶催化下产生推力，可穿透膀胱黏膜屏障，治疗膀胱癌；而NO驱动马达通过cGMP通路舒张血管，在动脉粥样硬化斑块处实现深层渗透，溶栓效率达74%。

（3）抗感染治疗：NO与H₂S双气体驱动马达通过协同破坏细菌生物膜，对耐药菌（如MRSA）的杀菌效果提升4个数量级，伤口愈合率提高至93.2%。

（4）中枢神经系统疾病：O₂驱动马达通过催化H₂O₂缓解脑部缺氧，而NO驱动马达可跨越血脑屏障，在脑缺血模型中使梗死面积从41.2%降至13.7%。

张振中，二级教授，博士生导师，郑州大学药学院、药物研究院执行院长，国家有突出贡献中青年专家，中原学者，河南省杰出青年基金获得者，河南省杰出科技创新人才，国家人事部优秀留学回国人员，河南省高等学校创新人才培养对象，河南省高校杰出科研人才。多次参加教育部本科教学质量工程（精品课程、教学名师等）等评审工作，教育部学位中心优秀博士、硕士论文评审工作等。主持国家自然科学基金8项、国家纳米科技专项1项等国家和省级项目。已发表研究论文300余篇，SCI收录230余篇，其中一区有90余篇；影响因子>10分的论文20余篇。以通讯作者发表的2篇论文进入世界前1%高被引论文。参编国家规划教材6部，参编专著1部（纳米毒理学，副主编）。申请专利100余项，授权50余项。河南省科技进步一等奖1项（第1名），二、三等奖6项，厅局级8项。

史进进，郑州大学药学院教授，博士生导师，国家优青，河南省杰青获得者，河南省高校创新团队负责人，中原青年拔尖人才，河南省高层次人才，河南省高校科技创新人才。一直从事药剂学领域研究，主要包括基于活细胞的药物递送体系靶向治疗研究；吸入式药物递送系统研究；高效透皮药物递送系统研究。主持国家、省部级项目18项。获河南省科学技术进步奖一等奖（排名2）、河南省教育厅科技成果一等奖（3项）等。以第一作者或通讯作者在Sci. Adv.、Nature. Commun.、Adv. Mater.等高质量期刊发表SCI论文90余篇，授权国家发明专利10项，合作开发转化1项。任中国颗粒学会青年理事、河南省药学会常务理事、河南省药学会药剂专委会主任委员等。

王志豪，郑州大学药学院直聘研究员，硕士生导师。荣获中原科技创新青年拔尖人才和河南省优秀科技论文一等奖。研究方向为口服与吸入式自驱动药物递送系统。主持国家自然科学基金青年项目、国家资助博士后研究人员计划B档、中国博士后基金面上项目和河南省自然科学基金面上项目等国家与省部级项目6项。以第一和通讯作者在Nature Communications、Science Advances和PNAS等国际高水平期刊发表论文十余篇。申请中国发明专利5项，获批3项；学术任职为国际知名期刊The Innovation Medicine青年编委、中国抗癌协会纳米肿瘤学专委会青年委员、河南省药学会药物制剂专委会秘书等。

课题组常年招收药学、生物学、材料学相关专业的博士后、博士及研究生，拥有完善的微纳米马达和微针制备表征评价平台、活细胞研究平台、吸入给药及评价平台，欢迎报名。邮箱：shijinyxy@zzu.edu.cn，wangzhihao@zzu.edu.cn。

Zhang Q, Wu Y, Wang Y, et al. Applications of gas-driven micro/nanomotors in biomedicine. Nano Research, 2025, https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907688.