实现纳米颗粒和生物细胞在活体血管内的靶向运输,对于免疫治疗以及药物运输等生物医疗领域意义重大。通过在活体血管内部构建微流泵,可以借助光流输运技术实现纳米颗粒以及生物细胞的定向运输。因而,研究人员研发了多种方式驱动的微流泵,包括:化学驱动、磁场驱动、声学驱动、光学驱动以及生物驱动等。然而,它们都需要将外源性物质植入到活体血管,生物兼容性较差,限制了在生物医学领域的潜在应用。针对以上挑战,我们提出一种新型的细胞核微流泵来实现对活体血管内药物颗粒和生物细胞的靶向运输。由于细胞核是体内存在的内源性材料,生物兼容性良好,可以防止外界材料植入所引发的免疫响应。利用扫描光镊技术,我们以一种非接触无损伤的方式将细胞核从红细胞中取出,并在流动的血液中对其进行稳定捕获、精准排列和动态旋转。旋转的细胞核可以作为一个功能化的微流泵,利用其产生的驱动微流,可在活体内实现纳米颗粒和生物细胞的定向运输。鉴于细胞核较小的体积,丰富的数量以及生物兼容等优势,细胞核微流泵有望为血液疾病治疗以及生物医学分析等提供一种环境友好且高通量的体内药物运输平台。