微米和纳米科技材料

纳米机器活体运载凝血酶治疗肿瘤

本报讯(见习记者高雅丽)日前,中科院院士、国家纳米科学中心研究员赵宇亮课题组与美国亚利桑那州立大学颜灏课题组合作,报道了一种基于超分子自组装的DNA纳米机器,能够用于活体运输凝血酶进行肿瘤治疗。该论文2月13日在线发表于《自然—生物技术》。

研究人员利用DNA折纸术构建一个智能化的管状分子机器,将凝血酶作为特定的“货物”,通过自组装将“货物”包裹在分子机器内部空腔从而隔绝底物,使其处于非活性状态;两端装载有“雷达”核酸适配体,提供靶向识别和定位功能;当DNA分子机器到达肿瘤特异性目标地点时,分子机器上的“锁”识别标志物发生结构变化,使得“锁”从闭合状态变为开启状态,整个管状结构打开变为平面结构,从而暴露出内部装载的“货物”进而实现肿瘤血管处的定位栓塞功能。

研究结果显示,这种装载有凝血酶的DNA纳米机器可以实现活体内的精准运输和定点栓塞,对于包括乳腺原位肿瘤、黑色素瘤、卵巢皮下移植瘤和原发肺部肿瘤在内的多种肿瘤都有良好的治疗效果。同时在小鼠和小型猪等动物模型中证明了其安全性。

这种智能化的DNA分子机器有望为肿瘤血供阻断治疗策略提供一种高效低毒的药物新剂型,具有极大的应用潜力。

《中国科学报》 (2018-02-14 第4版 综合)

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