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<p>编程仅攻击癌细胞的纳米机器人的关键是在其表面包括一个特殊的有效负载,称为DNA适体DNA适配体可以特异性地靶向一种叫做核仁素的蛋白质,这种蛋白质仅在肿瘤表面大量制备内皮细胞 - 在健康细胞表面未发现Jason Drees,亚利桑那州立大学亚利桑那州立大学(ASU)科学家与纳米科学国家中心(NCNST)的研究人员合作,在纳米医学取得重大进展中国科学院已成功编程纳米机器人,通过切断血液供应来缩小肿瘤“我们开发了第一个完全自主的DNA机器人系统,用于非常精确的药物设计和靶向癌症治疗,”郝岩主任说</p><p> ASU生物设计研究所的分子设计和仿生学中心和分子科学学院的Milton Glick教授“此外,这个技术是一种可用于多种类型癌症的策略,因为所有实体瘤供血血管基本相同,“Yan说,该技术的成功证明,这是利用乳房进行哺乳动物的首项研究癌症,黑色素瘤,卵巢癌和肺癌小鼠模型,发表在Nature Biotechnology Seek杂志上,摧毁Yan是DNA折纸领域的专家,在过去的二十年里,已开发出原子级制造以建立越来越多的复杂的结构用于构建结构的砖块来自DNA,它可以自我折叠成各种形状和大小 - 比人类头发的宽度小一千倍 - 希望有一天能够彻底改变计算,电子和医学有朝一日可能比预期的要快一些纳米医学是一个新的医学分支,旨在结合纳米技术的承诺,开辟全新的治疗途径,如制造微小的,分子大小的纳米粒子来诊断和治疗难治的疾病,特别是癌症到目前为止,推进纳米医学的挑战一直很困难,因为科学家们想要设计,建立和精心控制纳米机器人以积极寻找和摧毁癌症肿瘤 - 同时不伤害任何健康的细胞国际研究团队通过使用看似简单的策略来非常有选择地寻找和饿死肿瘤克服了这个问题这项工作大约在5年前启动NCNST的研究人员首先想要通过诱导来特别切断肿瘤血液供应使用基于DNA的纳米载体在多个实体肿瘤中具有高治疗效率和安全性的血液凝固教授郝焱的专业知识将纳米医学设计升级为完全可编程的机器人系统,能够完全独立完成任务“这些纳米机器人可以编程运输分子有效载荷并引起现场肿瘤血液可能导致组织死亡和肿瘤缩小的堵塞,“NCNST教授丁宝泉说,位于中国北京的Nanorobots救援为了进行他们的研究,科学家利用了一个着名的小鼠肿瘤模型,其中人类癌细胞注入小鼠诱导侵略性肿瘤生长一旦肿瘤生长,纳米机器人被部署来拯救每个纳米机器人是由平面,矩形DNA折纸,90纳米×60纳米制成大小一种关键的凝血酶,称为凝血酶,附着在表面凝血酶可以通过凝固血管内的血液来阻止肿瘤血流,从而导致肿瘤生长,导致一种肿瘤微小心脏病发作,并导致肿瘤组织死亡首先,平均四个凝血酶分子附着在平坦的DNA支架上</p><p>接着,将平板折叠成一张纸,形成一个圆形,形成一个空心管</p><p>小鼠,然后在整个血液中旅行,在肿瘤上寻找编程只攻击癌细胞的纳米机器人的关键是在其表面包括一个特殊的有效载荷,称为DNA适体DNA适配体可以特异性地靶向一种称为核仁蛋白的蛋白质,仅在肿瘤内皮细胞的表面上大量制备 - 并且在健康细胞的表面上未发现 一旦与肿瘤血管表面结合,纳米机器人就像臭名昭着的特洛伊木马一样被编程,在肿瘤的正中心运送其毫无防备的药物,暴露出一种叫做凝血酶的酶,这是血液凝固的关键</p><p>纳米机器人工作得很快,安全和声音设计大量聚集以快速围绕肿瘤安全和完善的设计首先,该团队表明,纳米机器人在缩小肿瘤方面是安全有效的“纳米机器人被证明是安全和免疫惰性的,用于正常小鼠和同样在巴马小型猪中,正常血液凝固或细胞形态没有发现可检测到的变化,“赵玉良说,他也是NCNST的教授和国际合作团队的首席科学家</p><p>最重要的是,没有证据表明纳米机器人正在扩散到大脑可能会引起不必要的副作用,例如中风“纳米机器人在老鼠的正常组织中是绝对安全的“大型动物,”NCNST的另一位教授,合作团队的关键成员聂光军说</p><p>治疗在24小时内阻止肿瘤血液供应并造成肿瘤组织损伤而对健康组织无影响攻击肿瘤后,大多数纳米机器人24小时后被清除并从体内降解两天后,有证据表明血栓形成晚期,3天后,观察到所有肿瘤血管均出现血栓</p><p>关键是只有当它在肿瘤血管内时才引发凝血酶</p><p>黑色素瘤小鼠模型,接受纳米机器人治疗的8只小鼠中有3只显示肿瘤完全消退</p><p>中位生存时间增加一倍以上,从205天延长至45天</p><p>他们还在原发性小鼠肺癌模型的测试中尝试了他们的系统,模仿肺癌患者的人体临床过程他们在治疗2周后表现出肿瘤组织的收缩非常小的科学对于Yan来说是重要的研究estone代表纳米医学开始的结束“凝血酶递送DNA纳米机器人构成了DNA纳米技术在癌症治疗中应用的重大进步,”Yan说:“在黑色素瘤小鼠模型中,纳米机器人不仅影响了原发肿瘤,而且还预防了转移的形成,显示出有前景的治疗潜力“严和他的合作者正在积极寻求临床合作伙伴,以进一步发展这项技术”我认为我们更接近真实,实用的医疗应用技术,“严说”合理的组合设计的携带各种药剂的纳米机器人可能有助于实现癌症研究的最终目标:根除实体瘤和血管化转移瘤此外,目前的策略可以作为药物输送平台开发,通过改变其几何形状来治疗其他疾病</p><p>纳米结构,目标群体和装载货物“P ublication:Suping Li等,“DNA纳米机器人作为一种癌症治疗剂起着对体内分子触发的反应”,Nature Biotechnology,2018; doi:101038 / nbt4071来源: