我國高校研發(fā)能夠精準(zhǔn)識(shí)別血栓的納米遞藥機(jī)器
更新時(shí)間：2024-3-11 10:25:18 來源：新華社
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記者從南京郵電大學(xué)了解到，該校科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種DNA納米機(jī)器，它能夠自動(dòng)在血管里找到血栓，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)遞藥。相關(guān)研究論文近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·材料》，有望為治療心梗、腦中風(fēng)等疾病提供新方案。
據(jù)論文共同通訊作者、南京郵電大學(xué)汪聯(lián)輝教授介紹，血栓是導(dǎo)致心梗、腦中風(fēng)等急性疾病的罪魁禍?zhǔn)祝R床上通常采用溶栓藥物來治療。這種藥物會(huì)激活人體內(nèi)的纖溶酶，纖溶酶則可以溶解血栓的主要成分纖維蛋白。
“但溶栓藥物是一把雙刃劍，使用不當(dāng)會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。”汪聯(lián)輝告訴記者，人體血管破損后，纖維蛋白會(huì)形成凝塊，將傷口修復(fù)。如果用藥不當(dāng)，過多的纖溶酶會(huì)無差別地將這些正常部位的纖維蛋白也溶解掉，導(dǎo)致凝血功能異常，嚴(yán)重的話還會(huì)造成傷口暴露并出血。
有沒有辦法讓藥物只針對血栓發(fā)揮作用？論文共同通訊作者、南京郵電大學(xué)晁潔教授介紹，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近7年，設(shè)計(jì)出一種能夠在血管內(nèi)自動(dòng)識(shí)別血栓的納米遞藥機(jī)器。
科研人員首先用DNA折紙技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)長90納米、寬60納米的矩形片，再將溶栓藥物分子放在矩形片上。隨后，科研人員利用DNA三鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種門控開關(guān)，它將矩形片卷成納米管，把藥物保護(hù)起來。
“門控開關(guān)是納米機(jī)器的核心。”晁潔介紹，門控開關(guān)帶有凝血酶適配體，能夠自動(dòng)跟蹤凝血酶，由于血栓附近的凝血酶濃度高，傷口凝塊附近的凝血酶濃度低，納米機(jī)器可以根據(jù)濃度判斷自身所處位置是血栓還是傷口，如果濃度高，就打開納米管，釋放溶栓藥物。
論文共同通訊作者、南京郵電大學(xué)高宇副教授告訴記者，小型動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)給藥方式相比，納米機(jī)器對腦中風(fēng)和肺栓塞的溶栓效率分別提高3.7倍和2.1倍，凝血功能異常的發(fā)生率也顯著降低。
汪聯(lián)輝表示，這種DNA納米機(jī)器由人體堿基構(gòu)成，可以在人體內(nèi)降解、代謝，具有良好的生物相容性。未來5年，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用大型動(dòng)物模型進(jìn)一步開展納米機(jī)器的效用及安全性評(píng)估，摸索規(guī)模化生產(chǎn)工藝，推動(dòng)研究成果早日在臨床實(shí)際應(yīng)用，造福更多患者。
（記者陳席元）
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記者從南京郵電大學(xué)了解到，該校科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種DNA納米機(jī)器，它能夠自動(dòng)在血管里找到血栓，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)遞藥。相關(guān)研究論文近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·材料》，有望為治療心梗、腦中風(fēng)等疾病提供新方案。
據(jù)論文共同通訊作者、南京郵電大學(xué)汪聯(lián)輝教授介紹，血栓是導(dǎo)致心梗、腦中風(fēng)等急性疾病的罪魁禍?zhǔn)祝R床上通常采用溶栓藥物來治療。這種藥物會(huì)激活人體內(nèi)的纖溶酶，纖溶酶則可以溶解血栓的主要成分纖維蛋白。
“但溶栓藥物是一把雙刃劍，使用不當(dāng)會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。”汪聯(lián)輝告訴記者，人體血管破損后，纖維蛋白會(huì)形成凝塊，將傷口修復(fù)。如果用藥不當(dāng)，過多的纖溶酶會(huì)無差別地將這些正常部位的纖維蛋白也溶解掉，導(dǎo)致凝血功能異常，嚴(yán)重的話還會(huì)造成傷口暴露并出血。
有沒有辦法讓藥物只針對血栓發(fā)揮作用？論文共同通訊作者、南京郵電大學(xué)晁潔教授介紹，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近7年，設(shè)計(jì)出一種能夠在血管內(nèi)自動(dòng)識(shí)別血栓的納米遞藥機(jī)器。
科研人員首先用DNA折紙技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)長90納米、寬60納米的矩形片，再將溶栓藥物分子放在矩形片上。隨后，科研人員利用DNA三鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種門控開關(guān)，它將矩形片卷成納米管，把藥物保護(hù)起來。
“門控開關(guān)是納米機(jī)器的核心。”晁潔介紹，門控開關(guān)帶有凝血酶適配體，能夠自動(dòng)跟蹤凝血酶，由于血栓附近的凝血酶濃度高，傷口凝塊附近的凝血酶濃度低，納米機(jī)器可以根據(jù)濃度判斷自身所處位置是血栓還是傷口，如果濃度高，就打開納米管，釋放溶栓藥物。
論文共同通訊作者、南京郵電大學(xué)高宇副教授告訴記者，小型動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)給藥方式相比，納米機(jī)器對腦中風(fēng)和肺栓塞的溶栓效率分別提高3.7倍和2.1倍，凝血功能異常的發(fā)生率也顯著降低。
汪聯(lián)輝表示，這種DNA納米機(jī)器由人體堿基構(gòu)成，可以在人體內(nèi)降解、代謝，具有良好的生物相容性。未來5年，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用大型動(dòng)物模型進(jìn)一步開展納米機(jī)器的效用及安全性評(píng)估，摸索規(guī)模化生產(chǎn)工藝，推動(dòng)研究成果早日在臨床實(shí)際應(yīng)用，造福更多患者。
（記者陳席元）
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