新華社北京8月9日電(記者 喻菲)中國(guó)科學(xué)家像折紙一樣,將DNA分子折成比頭發(fā)絲的四千分之一還細(xì)的納米機(jī)器人。當(dāng)遇到腫瘤它就會(huì)像特洛伊木馬一樣釋放出“伏兵”,在腫瘤血管上形成栓塞,從而“餓死”腫瘤。
這一技術(shù)在近期于深圳舉行第一屆“率先杯”未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新大賽上位列30個(gè)優(yōu)勝項(xiàng)目之一,該大賽旨在提升中國(guó)的自主創(chuàng)新能力、加大先進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化。
國(guó)家納米科學(xué)中心研究員聶廣軍介紹,癌細(xì)胞在體內(nèi)惡性增殖需要大量的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),但是癌細(xì)胞不生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),只是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的搬運(yùn)工,而給癌細(xì)胞的瘋狂增殖供血供氧供能量的是血管。阻斷供應(yīng)腫瘤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的血管,從而“餓死”腫瘤,一直是科學(xué)家們努力的方向。
納米機(jī)器人示意圖(受訪(fǎng)者提供)
該團(tuán)隊(duì)的丁寶全研究員通過(guò)精準(zhǔn)控制,將一種包含7000多個(gè)堿基的噬菌體的DNA單鏈分子折成長(zhǎng)方形板,放上四個(gè)“殺手”——凝血酶分子,然后再將其卷起來(lái),接口處安裝用核仁素DNA片段做的“鎖”,最終形成90納米長(zhǎng)、直徑為19納米的管狀機(jī)器人。
聶廣軍說(shuō),納米機(jī)器人被注射進(jìn)體內(nèi)后,只有腫瘤才具有能打開(kāi)“鎖”的“鑰匙”?!伴_(kāi)鎖”后,“殺手”凝血酶被釋放出來(lái),會(huì)召集來(lái)血小板、纖維蛋白原,幾個(gè)小時(shí)內(nèi)在腫瘤血管形成巨大血栓,切斷血液供應(yīng),從而“餓死”腫瘤。
納米機(jī)器人示意圖(受訪(fǎng)者提供)
研究人員已在200多只小鼠身上開(kāi)展了針對(duì)黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌和原發(fā)性肺癌的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。例如,在黑色素瘤實(shí)驗(yàn)中,8只小鼠中有3只小鼠的腫瘤完全消失,小鼠的整體中位生存期從20.5天延長(zhǎng)到45天,同時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)轉(zhuǎn)移病灶。其他幾種腫瘤實(shí)驗(yàn)中,納米機(jī)器人也顯示出效果。
據(jù)介紹,近年來(lái)中國(guó)惡性腫瘤的發(fā)病率持續(xù)增高,已成為居民健康的頭號(hào)殺手。介入栓塞治療是目前臨床上中晚期肝癌患者的首選治療方案,也常用于其他惡性腫瘤的治療。每年中國(guó)僅肝癌介入治療就有60至80萬(wàn)例。但介入治療對(duì)病人機(jī)體傷害較大,病人存在麻醉風(fēng)險(xiǎn),從事介入治療的醫(yī)生存在X射線(xiàn)輻射風(fēng)險(xiǎn)等。因此,尋找新的更為方便、安全、有效的腫瘤血管栓塞劑成為迫切需要。
納米機(jī)器人示意圖(受訪(fǎng)者提供)
納米機(jī)器人團(tuán)隊(duì)成員史權(quán)威說(shuō),目前該團(tuán)隊(duì)已在實(shí)驗(yàn)室完成了對(duì)這一想法的驗(yàn)證,但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用,還需要投入大量時(shí)間與資金。該團(tuán)隊(duì)希望能夠吸引到投資,把納米機(jī)器人的制備工藝放大,進(jìn)一步開(kāi)展藥效和安全性等研究,再申請(qǐng)臨床試驗(yàn)。
“雖然還有很多技術(shù)瓶頸需要突破,我們希望最終能將基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化成對(duì)腫瘤病人有實(shí)實(shí)在在幫助的治療方法?!笔窓?quán)威說(shuō)。
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