“癌癥終結(jié)者”：NCSU液態(tài)金屬納米機(jī)器人實(shí)驗(yàn)效果顯著
2015-12-03 17:38:31 n攻克癌癥一直以來是醫(yī)學(xué)界和科學(xué)界投入精力和財物最大的研究課題之一。使用能夠在血液和微粒間流動的納米機(jī)器人技術(shù)攜帶藥物“消滅”病變細(xì)胞成為最有成功希望的方式，但是長久以來一直沒有實(shí)質(zhì)上的突破。最近一項(xiàng)由北卡羅萊納州立大學(xué)（NCSU）研究人員開發(fā)的新技術(shù)可能真正成為癌癥終結(jié)者，研究人員開發(fā)了一種用新型液態(tài)金屬技術(shù)制成的納米機(jī)器人“納米終結(jié)者（Nano-Terminators）”。這種機(jī)器人能夠有效地攜帶藥物，精準(zhǔn)地吸附并殺死癌變細(xì)胞。
由生物學(xué)工程項(xiàng)目助理教授顧臻(Zhen Gu）領(lǐng)導(dǎo)的美國北卡大學(xué)研究人員采用的液態(tài)金屬為鎵銦合金，他們對該材料的應(yīng)用研究已經(jīng)頗有成效。他們曾經(jīng)使用鎵銦合金和水制作出了液態(tài)可變形機(jī)器人。
“納米終結(jié)者”由液態(tài)金屬與高分子聚合物配體混合而成
在把液態(tài)金屬應(yīng)用至對抗癌癥方面，NCSU研究小組使用了由鎵銦合金與兩種高分子聚合物配體（Polymeric ligands）混合制成的溶液。對該溶液實(shí)施超聲波處理，液態(tài)金屬就分散成細(xì)小的液珠，每粒液珠直徑約為100納米。
在液珠分開后，聚合物配體將會緊緊吸附至液珠表面，同時一層氧化表皮也開始形成。這種混合物有不會融合至更大粒子的特性。
隨后將常用化學(xué)抗腫瘤藥阿霉素（Doxorubicin）混合至溶液當(dāng)中，一種聚合物配體會開始吸收此藥物并將其包裹在其中，而另一種聚合物配體的能夠活躍地定向吸附腫瘤癌變細(xì)胞，并將受體細(xì)胞綁定至其表面，高效準(zhǔn)確地消滅癌癥細(xì)胞。
小鼠實(shí)驗(yàn)新技術(shù)抗癌成效顯著 將擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模
在對小鼠的實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)將“納米終結(jié)者”注入小鼠血液。可以看到許多癌癥細(xì)胞被納米液珠吸收，由于這些細(xì)胞的酸性很高，令液珠的氧化表皮破裂，釋放出包含著阿霉素的聚合物配體，癌癥細(xì)胞被藥物徹底瓦解。研究團(tuán)隊(duì)報告稱，相比僅使用阿霉素進(jìn)行化療，這種新技術(shù)在抑制卵巢癌生長上擁有“相當(dāng)顯著的更佳效果”（significantly more effective）。
此外，液態(tài)金屬溶解時釋放出的鎵離子對進(jìn)一步提高抗癌藥物的藥效也有幫助。研究小組在實(shí)驗(yàn)后對小鼠進(jìn)行90天的跟蹤后報告，這種材料可生物降解，并沒有任何造成中毒的跡象。團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃進(jìn)行更大規(guī)模的動物實(shí)驗(yàn)，最終有望推廣至臨床試驗(yàn)。
這項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在《自然—通訊》期刊。
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