科学家开发出一种纳米机器人,经由光驱动后,能钻入癌细胞并在60 秒内将其杀死

2017年10月26日21:20:15 发表评论
科学家开发出一种纳米机器人,经由光驱动后,能钻入癌细胞并在60 秒内将其杀死

这三张图为10 分钟内人类摄护腺癌细胞被奈米机器人攻击的过程,最右图因为奈米机器人已穿过细胞膜,导致细胞质从细胞膜中泄漏

由美英两国科学家组成的研究团队,研发出一种奈米机器人(nanomachine),可以钻入癌细胞之中,并在短短60 秒的时间内杀死癌细胞。

 

这种奈米机器人是由光驱动的微小「马达分子」(motorised molecules),当接受到光线照射之后,就会像电钻一样高速旋转,朝同一个方向移动,并钻入细胞膜内。

 

利用光驱动

 

在英国杜伦大学(Durham University)的一项试验中,奈米机器人只花了1 到3 分钟,就穿过摄护腺癌细胞的细胞膜,并立即杀死癌细胞。

 

杜伦大学Robert Pal 博士表示:「我们正努力实现我们的目标,也就是利用光驱动的奈米机器人,对乳腺肿瘤和皮肤黑素瘤等癌细胞,以及对现有化疗有抗药性的癌细胞,进行标靶治疗。这项技术一旦开发成功,将能为非入侵性癌症治疗提供潜在性的改变,并大幅提高全球病患的存活率和福利。」

 

科学家针对特定的细胞,设计了几种不同的光驱动马达分子。科学家发现奈米机器人每秒需转动2 至3 百万次,才能克服周遭障碍及自然界的布朗运动(Brownian motion),这是一种微粒子的不规则运动。

 

当未接受紫外线照射时,马达分子位于标靶细胞的表面上保持无害性。当接受紫外线照射时,马达分子会迅速钻入细胞膜内,不但可以作为投递治疗药物的通道,也能进一步摧毁癌细胞。

 

只有头发的5万分之一

 

研究团队成员美国莱斯大学(Rice University)的James Tour 博士表示:「这些奈米机器人非常微小,相当于人类头发的直径的5 万分之一,将标的和驱动元件结合在一起,使马达分子能够真正的治疗疾病。在这项研究中,我们使用这些奈米机器人进入植物细胞、动物细胞、和人体细胞。这些机器人会附着在细胞膜表面上,用光照射之后,就能直接钻入细胞内。」

 

全新的治疗方式

 

James Tour 博士还表示:「多年以来,我从未想过在医疗上使用奈米机器人,因为他们比细胞还要小得多。但现在这项研究改变我对此的想法,我这为这是一种全新的治疗方式,这种马达分子与人体的交互作用,不但可用于杀死细胞,还能用于治疗细胞。」

 

研究人员已经开始进行微生物和小鱼的实验,若这些实验有所进展,会在人类临床试验之前,先进行啮齿动物的实验。

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