近日，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院與特種外科醫(yī)院的研究人員合作，用DNA分子創(chuàng)建了一支細(xì)胞“機(jī)器人艦隊(duì)”，這些納米尺度的“分子機(jī)器人”可以對(duì)特定的人類細(xì)胞進(jìn)行導(dǎo)向目標(biāo)追蹤并做上標(biāo)記，以便進(jìn)行藥物治療或者將其摧毀。
按照設(shè)計(jì)，這些部分附著有抗體的“分子機(jī)器人”能夠?qū)ふ乙唤M特定的人類血細(xì)胞，然后在細(xì)胞表面貼上熒光標(biāo)記。“這為利用這種分子來(lái)瞄準(zhǔn)、治療或殺死特定細(xì)胞，而不影響與之類似的健康細(xì)胞提供了可能性。”該研究的資深研究員、哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程副教授米蘭。斯托亞諾維奇說(shuō)，“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用熒光標(biāo)記作為細(xì)胞的標(biāo)簽，但我們可以將其更換成藥物或毒素來(lái)殺死細(xì)胞。”
要知道，細(xì)胞很難擁有一個(gè)可使自己與所有其他細(xì)胞區(qū)分開來(lái)的單一的、獨(dú)特的特征，癌細(xì)胞也一樣，這使得設(shè)計(jì)無(wú)副作用的藥物很困難，因?yàn)樗幬镏嗅槍?duì)癌細(xì)胞的特定受體也會(huì)鎖定擁有相同受體的健康細(xì)胞進(jìn)行攻擊。
為此，研究人員首先為“分子機(jī)器人”建造了3個(gè)不同的組件，每個(gè)組件都包含一條雙鏈DNA，DNA鏈上附著有抗體，分別針對(duì)3個(gè)表面蛋白。只有被所有3個(gè)組件鎖定的細(xì)胞，“分子機(jī)器人”才會(huì)對(duì)其起作用，并用第4個(gè)組件啟動(dòng)DNA鏈的連鎖反應(yīng)：組件彼此之間交換DNA鏈，直到最后抗體獲得帶有熒光標(biāo)記的DNA鏈。因此，當(dāng)連鎖反應(yīng)結(jié)束時(shí)——在人類血細(xì)胞樣本中不超過(guò)15分鐘——只有帶有這3個(gè)表面蛋白細(xì)胞才會(huì)被做上熒光標(biāo)記。
不過(guò)，研究人員還必須證明他們的“分子機(jī)器人”在活動(dòng)物體內(nèi)也能工作，接下來(lái)他們將開展老鼠實(shí)驗(yàn)。
