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新型纳米机器人,精准搏杀癌细胞

2021-11-12 09:49
陈述根本
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文|陈根

纳米技术在临床医学领域已应用多年,特别是在癌症治疗领域,纳米医疗技术更是取得了许多辉煌成就。

第一个使用“纳米机器人”这个概念的科学家是美国物理学家理查德·费曼。在1959年,他在一次大众演讲中提到了使用纳米机器人来治疗心脏病的想法。从那以后,人们进行了大量的研究,以探寻这些微型分子装置能带来哪些奇迹。

随着科技的发展,医疗领域的纳米机器人技术已经蔚然成风,其为医护人员提供了新的非侵入性药物方法,使得一些难以攻克的疾病治疗取得了重大进展。近日,北京航空航天的研究人员开发出一种新的肿瘤靶向纳米机器人,其能够在磁场的驱动下,精准抵达战场,投掷杀伤肿瘤的“弹药”。

陈根:新型纳米机器人,精准搏杀癌细胞

现阶段细胞内药物运输是纳米机器人领域的热门研究方向。传统的药物运输载体主要依赖于系统循环,缺少定点运输、组织渗透等驱动导航能力。然而纳米机器人却能克服这些挑战,成为实现药物运输的理想化载体,实现药物的快速、精准释放,并提高疗效、减轻药物副作用。

但是,被注射进人体内的纳米机器人,稍有不慎,就会遭到免疫细胞的攻击,从而造成人身安全隐患。如何让这类医疗机器人更加安全且精准地到达要去的地方,成为研究人员需要面对的一大挑战。

为此,研究人员想到了巨噬细胞,一种喜欢吞食并处理异物的细胞,用它作为合适的载体,并由磁场来控制磁性纳米颗粒。接下来,就是让磁性纳米颗粒装载药物,并让它在合适地点,通过合适方式,释放药物。

陈根:新型纳米机器人,精准搏杀癌细胞

为了使该机器人取得最佳工作效果,研究人员设计了多层。在阿霉素外层,是聚乙二醇,一种具有良好水溶性的高分子化合物;再外一层,是吲哚菁绿,它是药物研究中常用的荧光标记物,帮助科研人员判断机器人所在的位置。最后一层包裹了脂质体,它具有非常高的生物相容性。

团队还为机器人设计了一个开关——近场红外光。近红外光穿透表层皮肤,磁性纳米颗粒吸收光线,产生热量,会释放出阿霉素。如此一来,纳米机器人基本实现“指哪打哪”的效果。

未来,期待该纳米机器人为精准治疗做出贡献。

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