Angew.哈工大賀強團隊實現納米機器為腫瘤細胞做「外科手術」

導讀

哈爾濱工業大學基礎與交叉科學研究院微納米技術研究中心賀強教授團隊在自驅動納米馬達的生物醫學應用方面取得新進展。該團隊藉助仿生偽裝的思想，構築了巨噬細胞膜偽裝的光碟機動納米馬達，用於腫瘤細胞的自尋的靶向與識別，並成功實現在靶位腫瘤細胞膜表面的開孔，輔助外界物質向胞內的滲透。該研究成果以「自驅動納米馬達用於細胞膜的熱機械打孔」為題發表於國際著名期刊《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.，影響因子12.102）。

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近年來自驅動合成納米機器的研究引起了各國科學家的廣泛興趣，因為它們有望進入人體在血液中自由穿行，執行微尺度任務，如藥物主動輸送、腫瘤精準治療等。然而，如何實現自驅動納米馬達快速打開細胞膜或攜帶藥物進入細胞內部仍然面臨巨大的挑戰。

賀強教授團隊基於前期光碟機動金納米殼修飾陰陽介孔二氧化矽納米馬達可克服強布朗運動實現自驅動運動的研究，通過「自下而上」的仿生組裝方法，將新鮮分離的巨噬細胞膜偽裝到陰陽米馬達的介孔矽部分，研究表明在近紅外光照射下，巨噬細胞膜的偽裝能夠有效地克服生物介質的汙損、降低粘滯阻力，實現自驅動納米馬達在生物介質中的高速運動。

同時，巨噬細胞膜的免疫特性能夠提高自驅動納米馬達特異性識別效率，實現對腫瘤細胞自尋的主動靶向與識別。藉助自身金納米殼在近紅外光照射下產生的局域熱場，自驅動納米馬達可通過熱和機械的雙重作用在腫瘤細胞膜上瞬間開孔，將胞外物質如藥物定向滲入胞內，導致腫瘤細胞的死亡。細胞膜偽裝的光碟機動納米馬達可從亞細胞水準上探索腫瘤的診斷與微創治療，構建「納米手術刀」，零距離接觸病變部位，實施精準治療。

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