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【中国科学报】纳米仿生机器人有望“制服”脑肿瘤

2020-09-11 中国科学报 刁雯蕙
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  中国科学院深圳先进技术研究院医药所纳米医疗技术研究中心研究员蔡林涛、副研究员张鹏飞等人与中国科学院app、香港科技大学教授唐本忠及湘潭大学教授陈华杰合作,成功研发出一种基于聚集发光元件AIE的纳米仿生机器人系统。这种仿自然杀伤细胞AIE纳米机器人,可以成功穿越血脑屏障,实现对脑胶质瘤的精准靶向诊疗。相关国际近日发表于《美国化学会—纳米》,并已申请发明专利。

  脑胶质瘤被认为是最恶性的肿瘤之一,人体内的血脑屏障是保护中枢神经系统的生物屏障,然而却成为阻碍脑胶质瘤诊断和治疗的主要障碍。如何克服血脑屏障、实现脑胶质瘤的靶向精准诊疗一直是app工作者渴望解决的难题。

  该纳米机器人系统,以AIE聚合物材料为内骨骼,以自然杀伤细胞膜为外部皮肤,保留了AIE材料在聚集态的优越的近红外二区发光性能,同时赋予了AIE材料自然杀伤细胞免疫调节与识别的功能。

  小鼠动物实验结果表明,该纳米机器人可以通过调控血脑屏障上内皮细胞间的紧密连接,引发血脑屏障细胞骨架重排,导致细胞间隙增大而形成细胞间“绿色通道”,帮助自己穿越血脑屏障对脑部进行渗透。在跨越血脑屏障进入脑部区域后,这些纳米机器人可以利用自然杀伤细胞膜表面蛋白与肿瘤细胞膜表面受体的特异性识别富集到脑胶质瘤细胞内,表明具有良好的肿瘤靶向性。

  研究人员还进一步评估了AIE纳米仿生机器人在体内脑胶质瘤靶向光热治疗的效果。他们将AIE纳米仿生机器人注射入小鼠体内后24小时,在激光照射下,其脑胶质瘤处的温度有所提高,且没有出现明显的器官损伤。这表明该纳米机器人通过光热治疗,能有效地抑制脑胶质瘤的生长,为脑肿瘤及其他脑部疾病的诊疗提供了新工具。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03824

  (原载于《中国科学报》 2020-09-11 第1版 要闻)
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