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生物医学工程的研究人员研发出一种由“纳米茧”组成的药物运输系统,纳米茧是由以癌细胞为靶点并在释放抗癌药物之前诱使细胞吸收纳米茧的DNA组成。这项工作是由北卡州立大学和北卡罗来纳大学的研究人员共同完成的。
“这种药物运输系统基于DNA,这意味着,它是生物兼容性的而且它对人体的毒性要比使用合成材料的系统小,”这项研究的主要作者Zhen Gu博士说。
“这项技术特异地作用于癌细胞,能承载大量的药物,一旦进入癌细胞能迅速释放药物,” Gu说。“此外,我们使用了自组装DNA技术,因此这些纳米茧的合成相对简单,” 这篇文章的第一作者Wujin Sun说。
每一个纳米茧都是由单链DNA组成,单链DNA能自组装成类似茧或线团的结构,其周长为150纳米。纳米茧的核心含有抗癌药物阿霉素(DOX)和一种称为DNase的蛋白。DNase是一种可以切割DNA茧的酶,它被薄的多聚体包裹,就像放在剑鞘里的剑。
纳米茧的表面含有叶酸配体,当纳米茧遇到癌细胞,这些配体能使纳米茧与细胞表面的受体结合,从而促使细胞摄入纳米茧。
一旦进入癌细胞内,细胞的酸性环境破坏了包裹DNase的多聚体鞘。获得自由后,DNase迅速剪切DNA茧,从而将DOX释放出来并杀死癌细胞。
“目前我们正准备进行预临床实验,”Gu说。“对于这个系统我们感到很兴奋,并有望将它用于不同药物的运输从而达到治疗癌症和其他疾病的目的。”
这篇署名“Cocoon-Like Self-Degradable DNA-Nanoclew for Anticancer Drug Delivery”的文章于10月13日发表在了Journal of the American Chemical Society杂志上。