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纳米机器人:型载药系统使药物精准治疗癌症

2017-02-09
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能够在血流中导航的新型纳米机器人载药系统,将活跃的肿瘤细胞作为具体的攻击目标来精准释放药物。这种注射药物的方式确保了以最佳方式靶向攻击肿瘤细胞,同时避免损害器官及周围健康组织的完整性。

据了解,来自加拿大蒙特利尔综合理工学院和麦吉尔大学的研究人员刚刚在癌症研究领域取得了惊人突破。他们开发了能够在血流中导航的新型纳米机器人载药系统,将活跃的肿瘤细胞作为具体的攻击目标来精准释放药物。这种注射药物的方式确保了以最佳方式靶向攻击肿瘤细胞,同时避免损害器官及周围健康组织的完整性。因此,该方法可以大大减少对人类机体有很大毒性的药物剂量。

这些纳米机器人载药系统实际上是由超过1亿个有鞭毛的细菌组成,故可以自行移动推进,并按照最直接的路径将药物从注射部位输送至待治疗的部位。

该科学突破刊登在《自然-纳米技术》杂志上一篇标题为“Magneto-aerotactic bacteria deliverdrug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions”的文章中。该文章阐述了研究人员对小鼠进行的研究结果:纳米机器人载药系统成功到达小鼠的结直肠肿瘤组织并释放药物进行治疗。

“这些纳米机器人载药系统实际上是由超过1亿个有鞭毛的细菌组成,故可以自行移动推进,并沿着最直接的路径将药物从注射部位输送至待治疗的部位,”该研究的领导者、加拿大医学纳米机器人研究教授和蒙特利尔综合理工学院纳米机器人实验室主任Sylvain Martel教授解释说。“载药系统的推动力足以使药物高效行进并到达肿瘤深处。”

当纳米机器人载药系统到达肿瘤组织后,它们能完全自主检测出肿瘤的乏氧区,然后向这些区域释放药物。乏氧区由快速增殖的肿瘤细胞大量消耗氧气所致。众所周知,乏氧区会抵抗大多数的治疗方法包括放疗。

但是,让载药系统沿着微小如红细胞大小的路径行进并穿过复杂的生理微环境到达肿瘤组织并不是没有挑战。于是,Martel教授及其研究团队利用纳米技术来达成所愿。

带有指南针的细菌

Martel教授的研究团队使用的细菌依靠两种自然系统来四处移动:第一,由磁性纳米粒子链形成的一种指南针使这些细菌朝着磁场的方向移动;第二,测定氧气浓度的传感器使这些细菌能够到达并停留在肿瘤的活跃区域。通过利用这两种运输系统并让细菌暴露在计算机控制的磁场下,研究人员表明这些细菌可以完美复制未来用于完成这项任务的人工纳米机器人。

“这种对纳米运输系统的创新使用不仅将有助于提出更先进的工程学概念和独创的干预方法,还为合成用于运载治疗剂、显影剂和诊断试剂的新工具大开方便之门,”Martel教授补充说。“化疗对整个人体都有毒性,不过可通过利用这些天然的纳米机器人载药系统将药物直接输送到目标区域,在消除有害副作用的同时提高药物治疗的有效性。”

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本文来自众说号,仅代表健康界众说自媒体观点。
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