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在香山科学会议上,专家们热烈讨论使用纳米技术“活”药物

科技日报记者 张佳星。活

“将DNA分子像丝线一样交错,香山编织一个信封,科学折叠成药物,上专使用‘发送’给肿瘤。家们技术只有当你看到肿瘤时,热烈它才会展开,讨论这样你就不会误杀肿瘤以外的纳米部分。国家纳米科学中心研究员聂广军在最近举行的药物香山科学会议上,以一种神奇的活纳米药物为例,介绍了未来药物的香山发展方向。

“智能纳米药物正在发展成为智能医疗时代药物的科学新模式。中国科学院院士、上专使用国家纳米科学中心主任赵玉良表示,家们技术在纳米世界,热烈人们可以准确控制不同功能分子的有序定向组装,创造高度可控的结构和多种性能集成的智能纳米药物。

一段时间以来,“靶向药物”一直被认为可以提高治疗效率,降低副作用。基于纳米技术的“破冰”使药物的未来“无尽可能”。与会专家认为,未来的药物将继续“生存”,不仅可以识别病变,还可以执行程序、多靶向和多步骤响应。

精确可控,挑战最复杂的病理环境。

“智能纳米药物的纳米尺度和智能属性使其能够到达现有医疗器械无法企及的体内微区。赵宇亮说,由于精确可控,它们可以被视为一个小而执行力强的药物分子“团队”,将能够执行各种生物医学任务。

那么,智能纳米药的战斗力如何呢?肿瘤被认为是最复杂的病理环境。过去,用传统药物对抗“活”的肿瘤总是有耐药性。因此,在肿瘤领域“训练”无疑将考验智能纳米药物的实力和活力。

“肿瘤的有效治疗不仅是杀死肿瘤细胞,也是治愈肿瘤生长的‘土壤’。聂广军说,但“土壤”为传统药物设置了“铜墙铁墙”。

研究表明,健康组织中的基质细胞处于“休息”状态,肿瘤“土壤”中的基质细胞处于活化状态。其高纤维化特性构成致密结缔组织的“屏障”,使药物难以通过。

那么,智能纳米药物能穿透吗?“我们不仅穿透了这个屏障,还让肿瘤的基质细胞‘静息’,恢复正常。聂广军说,他们设计了一种带电载体,可以“蜕皮”。当他们到达肿瘤周围的微酸环境时,他们会脱下外壳,暴露出带正电的强穿透核,进入肿瘤的基质细胞。

“穿透成功后,载体上的药物被释放,细胞内的细胞病态被‘治疗’。聂广军说,研究结果表明,这种药物与化疗相结合,可以显著提高化疗效果。

此外,DNA纳米技术、各种脂质体、天然细胞分泌膜泡、细胞膜仿生修饰等纳米结构使活纳米药物在其他领域具有良好的潜力。赵玉良介绍,智能纳米药物在准确交付、基因治疗、免疫调节、组织修复、新疫苗等方面都有明确的研究进展,预计将实现疾病的智能诊断和治疗。

如何最大限度地满足医疗中不断变化的需求?赵玉良认为,目前智能纳米药物的研究主要致力于开发各种新材料及其相应的微纳米合成加工技术。未来,智能纳米药物可以结合更多的临床需求,制备具有不同功能和应用场景的智能纳米药物。

强强的“合体”,敢想就有希望实现。

“活”药也应该做“逻辑题”。华东师范大学生命科学学院研究员叶海峰表示,在近年来的研究中,合成生物学的工作使药物知道如何在工作中“选择”,并执行“对症下药”的指令。

“通过基因线的设计,合成生物学可以创造出调节‘开关’等元素的‘指令’,如一定频率的光和食物中的小分子。叶海峰说,合成生物技术的加入将促进智能药物的广泛应用。

“我们设计的细菌‘机器人’,在体内独立工作,融合了两个学科的技术。聂广军说,“机器人”上的纳米载体携带肿瘤抗原,可以产生肠道免疫细胞附近的肿瘤疫苗效果,但由于免疫的持续刺激会导致免疫耗尽和耐受性,团队为“机器人”增加了“糖水”开关。这种“糖水”开关是合成生物学的元器件,实现了用阿拉伯糖启动“机器人”的功能。

“合成生物学与纳米生物学的交叉研究作为生物学中的一门重要新兴学科,促进了合成纳米生物学的新研究领域。赵玉良表示,纳米科学与工程技术是多学科交叉互补合作的研究范式,将有助于智能纳米药物取得大量的应用技术成果,成为复杂疾病诊断和治疗的更有效的工具。

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