癌症作为医学界难以治愈的疾病之一
一直以来都让人感到恐惧
然而中国科学家团队研发出了一种可编程
基于DNA折纸技术的纳米机器人系统
这种纳米机器人可以找到肿瘤
然后阻断血液供应来影响肿瘤的生长和转移
纳米机器人是机器人工程学的一种新兴科技
其研制属于分子纳米技术的范畴
它根据分子水平的生物学原理为设计原型
设计制造可对纳米空间进行操作的功能分子器件
1959年诺贝尔奖得主理论物理学家理查德率先提出纳米技术
并提出用微型机器人治病的想法
在他看来
就像是“吞下外科医生”
直到现在
自DNA纳米机器人诞生以来
科学家们一直对这种新技术充满期待
如果将其运用在治疗癌症上将会是全新的领域
设想一下
一位患有肿瘤的患者
在他的体内植入这种微型机器人并完成定位
操作一个“小型手术”
将会挽救无数生命
中科院国家纳米科学与技术中心的两位博士
与美国实验室进行合作
在《自然生物技术》杂志上发表了有关DNA纳米机器人的文章
并对其工作原理进行了详细描述
研究人员称
通过选择性地切断血液供应来杀死肿瘤的效果是很引人注目的
而且几乎适用于任何类型的肿瘤
为了完成这一目标
科研人员们将DNA中的折纸技术作为纳米机器人系统的基础
从而将凝血酶特异性地递送至肿瘤
并在肿瘤供血血管中形成血栓
但不影响健康组织中的脉管系统
通过对带有乳腺癌、肺癌以及黑色素瘤的小鼠进行试验
研究人员找出了DNA纳米机器人在癌症供血血管中的生存方式
有效切断了肿瘤的氧气和营养物的供给线
这种方法可以控制肿瘤代谢
让肿瘤发育不良
并可以抑制部分肿瘤的转移
很多人可能都会担心纳米机器人在体内操作
是否会给人类的身体带来不良反应
幸运的是
在进行动物实验时
并没有引发这些动物的免疫应答
每个纳米机器人都由一个扁平的矩形DNA折纸制成
其面积仅为90纳米*60纳米
厚度仅为2纳米
然后将四个凝血酶分子连接到这个“折纸板”表面
将其卷成空心管
使凝血酶分子包裹在管内
这些管结构通过紧固件固定在一起
紧固件链包括设计为核仁素的 DNA 适体分子
核仁素就是在肿瘤相关的内皮细胞上特异性表达的蛋白质
最终的结构是直径约为19纳米
长度约为90纳米的空心管状 DNA 纳米机器人
研究人员称
DNA 纳米机器人传递凝血酶是 DNA 纳米技术在癌症治疗应用中的重大进步
在黑色素瘤小鼠模型中
纳米机器人不仅可影响原发肿瘤
还阻止了肿瘤转移
这显示出其在治疗中大有可为
如果合理设计可以携带不同药物的纳米机器人
将其组合在一起可能有助于实现癌症研究的最终目标
那就是根除实体瘤和血管化转移瘤
不得不说这将是医学界的历史性进步
通过了动物实验
他们下一步便是应用于临床实践
希翼未来将能够帮助众多癌症患者
摆脱病症侵扰