攻克癌症一直以来是医学界和科学界投入精力和财物最大的研究课题之一。使用能够在血液和微粒间流动的纳米机器人技术携带药物 “消灭”病变细胞成为最有成功希望的方式,但是长久以来一直没有实质上的突破。最近一项由北卡罗莱纳州立大学(NCSU)研究人员开发的新技术可能真正成为癌症终结者,研究人员开发了一种用新型液态金属技术制成的纳米机器人“纳米终结者(Nano-Terminators)”。这种机器人能够有效地携带药物,精准地吸附并杀死癌变细胞。

由生物学工程项目助理教授顾臻(Zhen Gu)领导的美国北卡大学研究人员采用的液态金属为镓铟合金,他们对该材料的应用研究已经颇有成效。他们曾经使用镓铟合金和水制作出了液态可变形机器人。

“纳米终结者”由液态金属与高分子聚合物配体混合而成

在把液态金属应用至对抗癌症方面,NCSU 研究小组使用了由镓铟合金与两种高分子聚合物配体(Polymeric ligands)混合制成的溶液。对该溶液实施超声波处理,液态金属就分散成细小的液珠,每粒液珠直径约为 100 纳米。

在液珠分开后,聚合物配体将会紧紧吸附至液珠表面,同时一层氧化表皮也开始形成。这种混合物有不会融合至更大粒子的特性。

随后将常用化学抗肿瘤药阿霉素(Doxorubicin)混合至溶液当中,一种聚合物配体会开始吸收此药物并将其包裹在其中,而另一种聚合物配体的能够活跃地定向吸附肿瘤癌变细胞,并将受体细胞绑定至其表面,高效准确地消灭癌症细胞。

小鼠实验新技术抗癌成效显著,将扩大实验规模

在对小鼠的实验中,研究团队将“纳米终结者”注入小鼠血液。可以看到许多癌症细胞被纳米液珠吸收,由于这些细胞的酸性很高,令液珠的氧化表皮破裂,释放出包含着阿霉素的聚合物配体,癌症细胞被药物彻底瓦解。研究团队报告称,相比仅使用阿霉素进行化疗,这种新技术在抑制卵巢癌生长上拥有“相当显著的更佳效果”(significantly more effective)。

此外,液态金属溶解时释放出的镓离子对进一步提高抗癌药物的药效也有帮助。研究小组在实验后对小鼠进行 90 天的跟踪后报告,这种材料可生物降解,并没有任何造成中毒的迹象。团队正计划进行更大规模的动物实验,最终有望推广至临床试验。

这项研究成果已经发表在《自然—通讯》期刊。

4 收藏


直接登录

推荐关注