我國高校研發(fā)能夠精準識別血栓的納米遞藥機器
更新時間：2024-3-11 10:13:49 來源：新華社CNML文字
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新華社南京3月10日電（記者陳席元）記者從南京郵電大學了解到，該校科研團隊開發(fā)出一種DNA納米機器，它能夠自動在血管里找到血栓，實現(xiàn)精準遞藥。相關研究論文近日在線發(fā)表于國際學術期刊《自然·材料》，有望為治療心梗、腦中風等疾病提供新方案。
據(jù)論文共同通訊作者、南京郵電大學汪聯(lián)輝教授介紹，血栓是導致心梗、腦中風等急性疾病的罪魁禍首，臨床上通常采用溶栓藥物來治療。這種藥物會激活人體內(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，使用不當會發(fā)生危險。”汪聯(lián)輝告訴記者，人體血管破損后，纖維蛋白會形成凝塊，將傷口修復。如果用藥不當，過多的纖溶酶會無差別地將這些正常部位的纖維蛋白也溶解掉，導致凝血功能異常，嚴重的話還會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、南京郵電大學晁潔教授介紹，為了實現(xiàn)這個目標，團隊歷時近7年，設計出一種能夠在血管內(nèi)自動識別血栓的納米遞藥機器。
科研人員首先用DNA折紙技術構造了一個長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三鏈結構設計了一種門控開關，它將矩形片卷成納米管，把藥物保護起來。
“門控開關是納米機器的核心。”晁潔介紹，門控開關帶有凝血酶適配體，能夠自動跟蹤凝血酶，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、南京郵電大學高宇副教授告訴記者，小型動物模型實驗結果顯示，與傳統(tǒng)給藥方式相比，納米機器對腦中風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納米機器由人體堿基構成，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，團隊計劃利用大型動物模型進一步開展納米機器的效用及安全性評估，摸索規(guī)模化生產(chǎn)工藝，推動研究成果早日在臨床實際應用，造福更多患者。
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新華社南京3月10日電（記者陳席元）記者從南京郵電大學了解到，該校科研團隊開發(fā)出一種DNA納米機器，它能夠自動在血管里找到血栓，實現(xiàn)精準遞藥。相關研究論文近日在線發(fā)表于國際學術期刊《自然·材料》，有望為治療心梗、腦中風等疾病提供新方案。
據(jù)論文共同通訊作者、南京郵電大學汪聯(lián)輝教授介紹，血栓是導致心梗、腦中風等急性疾病的罪魁禍首，臨床上通常采用溶栓藥物來治療。這種藥物會激活人體內(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，使用不當會發(fā)生危險。”汪聯(lián)輝告訴記者，人體血管破損后，纖維蛋白會形成凝塊，將傷口修復。如果用藥不當，過多的纖溶酶會無差別地將這些正常部位的纖維蛋白也溶解掉，導致凝血功能異常，嚴重的話還會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、南京郵電大學晁潔教授介紹，為了實現(xiàn)這個目標，團隊歷時近7年，設計出一種能夠在血管內(nèi)自動識別血栓的納米遞藥機器。
科研人員首先用DNA折紙技術構造了一個長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三鏈結構設計了一種門控開關，它將矩形片卷成納米管，把藥物保護起來。
“門控開關是納米機器的核心。”晁潔介紹，門控開關帶有凝血酶適配體，能夠自動跟蹤凝血酶，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、南京郵電大學高宇副教授告訴記者，小型動物模型實驗結果顯示，與傳統(tǒng)給藥方式相比，納米機器對腦中風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納米機器由人體堿基構成，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，團隊計劃利用大型動物模型進一步開展納米機器的效用及安全性評估，摸索規(guī)模化生產(chǎn)工藝，推動研究成果早日在臨床實際應用，造福更多患者。
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