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肺癌已連續(xù)多年穩(wěn)坐癌癥“頭把交椅”。全世界每年報(bào)告的新病例超過(guò)100萬(wàn)例，其中60%是致命的。肺癌之所以難治，主要由于其高侵襲性(擴(kuò)散到其他器官和組織)、高復(fù)發(fā)率以及易對(duì)標(biāo)準(zhǔn)治療耐藥。

現(xiàn)有的化療藥物雖能夠抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，殺滅癌細(xì)胞，但也給健康細(xì)胞帶來(lái)很大的毒性，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用。為此，華盛頓州立大學(xué)和西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)的研究人員正在研究使用一種由有機(jī)分子Peptoids(類肽)制成的小管，有針對(duì)性地輸送抗癌藥物。

這種受生物啟發(fā)而制成的納米管比人類的頭發(fā)還要細(xì)10萬(wàn)倍，是由薄膜狀的納米薄片卷起的。藥物分子、熒光染料和癌癥靶向分子被精確地放置在納米管中，使它們能夠跟蹤藥物進(jìn)入癌細(xì)胞的效率。

這種新技術(shù)允許兩種藥物直接用于癌細(xì)胞。一種用于化療，另一種用于侵入性較低的光動(dòng)力療法。光動(dòng)力療法使用的一種化學(xué)物質(zhì)，在暴露于陽(yáng)光下時(shí)，會(huì)釋放活性氧(ROS)殺死癌細(xì)胞。與單一用藥相比，研究采用的這種雙藥物療法，能夠以更低劑量的癌癥藥物，高效殺死癌細(xì)胞，而毒副作用卻更低。

該研究發(fā)表在著名期刊《Small》的封面上

通過(guò)使用熒光染料和癌癥靶向分子精確地設(shè)計(jì)這些納米管，科學(xué)家可以清楚地定位腫瘤細(xì)胞，并跟蹤藥物治療的效果。華盛頓州立大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院的Yuehe Lin教授說(shuō)：“我們還可以追蹤納米管是如何進(jìn)入癌細(xì)胞并將藥物輸送進(jìn)去的。”

研究小組在肺癌細(xì)胞上測(cè)試了納米管，發(fā)現(xiàn)它們將化療藥物阿霉素直接注入快速分裂的癌細(xì)胞，從而在使用較少化療藥物的情況下高效地殺死癌細(xì)胞。

Lin教授說(shuō)：“這是一種很有前途的精確定位方法，對(duì)周圍健康細(xì)胞的傷害很小。”

盡管其它納米材料，比如碳納米管，已被用于傳遞和追蹤抗癌藥物，但研究人員發(fā)現(xiàn)，它們對(duì)人體是有毒的。此外，它們?cè)跍?zhǔn)確識(shí)別分子方面做得并不好。

“通過(guò)使用這些類肽，我們能夠開(kāi)發(fā)出高度可編程的納米管和生物兼容的傳輸機(jī)制。” 太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)研究員Chun-Long Chen教授說(shuō)，“我們還利用了類肽的高穩(wěn)定性及其良好控制的填料來(lái)開(kāi)發(fā)高度穩(wěn)定的納米管。”

由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，這些納米管可以很容易地組裝起來(lái)用于癌癥治療，并在體內(nèi)停留更長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行治療。研究團(tuán)隊(duì)目前正在尋找與制藥公司的合作和資助機(jī)會(huì)，以將研究擴(kuò)展到動(dòng)物和臨床研究。