Nature子刊 纳米马达将为疾病早期诊断和药物输送带来突破性革命
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发布时间：2017-03-14
来自阿尔伯塔大学的研究人员正在领跑一场使用纳米机器改善病人疾病诊断和药物输送的竞赛。在一项最新发表在Nature Communication上的研究中，研究人员描述了如何在活细胞内合成DNA马达。这个过程此前只能在试管中完成，而这项研究展示了如何在活细胞内使用DNA马达完成特殊的生物学功能。
“这是一件大事情，因为具有广泛的应用前景。”加拿大研究主席、该校实验药学和病理学实验室教授Chris Le说道。“其中之一就是提供更好、更容易的疾病诊断方法，另一个就是在病人体内控制靶向药物的释放，以减小副作用。”该研究团队还包括实验药学和病理学实验室副教授Hongquan Zhang、博士后Hanyong Peng及实验药学和病理学实验室教授Xing-Fang Li，他们通过DNA酶及其底物创造了一个纳米器件，“这个纳米器件有需要的燃料、DNA轨道及分子开关。”Zhang说道。
在这项研究中，这个设备被用于检测乳腺癌细胞中的一种特殊的microRNA，当它与靶分子结合后，DNA马达会被打开，从而产生荧光。研究人员能够通过检测荧光强度判断哪些细胞是癌细胞。Le相信这项技术在疾病早期诊断领域具有巨大的潜力。“我们想在疾病失控之前检测出少量的癌症或疾病标记物，这样医生就可以更早地进行治疗，而现在使用的其他检测方法可能无法检测到如此微量的靶分子。”
除了具有改善疾病诊断的潜力之外，研究人员还认为这项技术可以用于病人体内的精准药物输送。传统的靶向药物治疗可以将药物选择性输送到靶部位发挥药效，但是还会影响一系列非致病的分子。有了这种DNA马达，药物可以被输送至靶部位并在疾病特异性的分子刺激下能释放药物。“仍然会有一些药物分子进入正常细胞，我们无法避免，”Le说道，“但是通过使用DNA马达，我们希望将药物以失活的形式输送到细胞内，只有在DNA马达遇到靶分子之后，药物才能被释放并活化。”
尽管这项研究中研究人员使用了乳腺癌标记物，但是研究人员现在希望将这项技术的应用范围扩展应该用于一系列其他疾病标记物。同时还需要进一步的研究去了解该纳米器件在药物输送方面的应用。
