Nature子刊:人机融合即将成真!纳米机器人杀死癌细胞,肿瘤生长抑制70%

简介: 【7月更文挑战第9天】DNA纳米机器人成功抑制小鼠体内癌细胞生长70%,展示出人机融合治疗癌症的前景。卡罗林斯卡学院科学家利用DNA构造的纳米机器人,识别并选择性攻击癌细胞,其pH敏感设计确保只在肿瘤微环境中激活,减少对健康细胞的影响。尽管需进一步研究优化设计及进行临床试验,这一创新为癌症疗法带来新希望。[链接](https://www.nature.com/articles/s41565-024-01676-4)**

最近,一篇发表在《自然-纳米技术》杂志上的论文引起了广泛关注。该研究由瑞典卡罗林斯卡研究所的科学家领导,他们开发了一种名为DNA纳米机器人的创新技术,该技术有望在癌症治疗领域实现重大突破。

这项研究的核心是一种名为“DNA纳米机器人”的微小装置,它由DNA分子构建而成,具有高度的可编程性和精确性。这些机器人被设计成可以识别和攻击癌细胞,同时避免对健康细胞造成伤害。

研究人员表示,他们的DNA纳米机器人利用了一种名为“TNF受体超家族”(TNFRSF)的蛋白质,这种蛋白质在人体细胞中广泛存在,但在癌细胞中更为丰富。通过将DNA纳米机器人与特定TNFRSF配体结合,研究人员能够实现对癌细胞的精确靶向。

具体来说,研究人员设计了一种pH敏感的DNA纳米机器人,它能够感知肿瘤微环境(TME)中的酸性条件。当纳米机器人暴露在酸性环境中时,它会自动打开并释放其细胞毒性配体,从而导致癌细胞的死亡。这种设计使得纳米机器人能够在不影响健康细胞的情况下,选择性地攻击癌细胞。

为了验证其有效性,研究人员在实验室中进行了一系列的实验。他们发现,当DNA纳米机器人被引入到培养的癌细胞中时,它们能够显著减少细胞的存活率。此外,当纳米机器人被注射到小鼠的肿瘤模型中时,它们能够显著抑制肿瘤的生长。

在一项关键的实验中,研究人员将DNA纳米机器人注射到患有乳腺癌的小鼠体内。他们发现,与对照组相比,接受纳米机器人治疗的小鼠的肿瘤生长被抑制了约70%。此外,治疗组的小鼠没有出现明显的副作用。

这些结果令人鼓舞,因为它们表明DNA纳米机器人有可能成为一种安全有效的癌症治疗方法。然而,在将这种技术应用于临床实践之前,还需要进行更多的研究。

首先,研究人员需要进一步优化DNA纳米机器人的设计,以提高其在体内的稳定性和持久性。他们还需要探索如何将纳米机器人与现有的癌症治疗方法相结合,以实现协同效应。

其次,研究人员需要进行更多的临床前研究,以评估DNA纳米机器人在各种癌症类型和亚型中的安全性和有效性。这包括在更大规模的动物模型中进行研究,以及进行更详细的毒理学和药代动力学研究。

最后,如果临床前研究的结果是积极的,研究人员将需要进行临床试验,以评估DNA纳米机器人在人类患者中的安全性和有效性。这将包括在小规模的临床试验中进行初步研究,然后在更大规模的临床试验中进行进一步的研究。

论文地址:https://www.nature.com/articles/s41565-024-01676-4

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