“用于腫瘤治療的智能型DNA納米機(jī)器人”入選2018年度中國科學(xué)十大進(jìn)展

    2019年2月27日，科技部基礎(chǔ)研究管理中心召開“2018年度中國科學(xué)十大進(jìn)展專家解讀會”，發(fā)布了2018年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。“用于腫瘤治療的智能型DNA納米機(jī)器人”成功入選。

    利用納米醫(yī)學(xué)機(jī)器人實現(xiàn)對人類重大疾病的精準(zhǔn)診斷和治療是科學(xué)家們追逐的一個偉大的夢想。國家納米科學(xué)中心聶廣軍、丁寶全和趙宇亮研究組與美國亞利桑那州立大學(xué)顏灝研究組等合作，在活體內(nèi)可定點(diǎn)輸運(yùn)藥物的納米機(jī)器人研究方面取得突破，實現(xiàn)了納米機(jī)器人在活體（小鼠和豬）血管內(nèi)穩(wěn)定工作并高效完成定點(diǎn)藥物輸運(yùn)功能。研究人員基于DNA納米技術(shù)構(gòu)建了自動化DNA機(jī)器人，在機(jī)器人內(nèi)裝載了凝血蛋白酶——凝血酶。該納米機(jī)器人通過特異性DNA適配體功能化，可以與特異表達(dá)在腫瘤相關(guān)內(nèi)皮細(xì)胞上的核仁素結(jié)合，精確靶向定位腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞；并作為響應(yīng)性的分子開關(guān)，打開DNA納米機(jī)器人，在腫瘤位點(diǎn)釋放凝血酶，激活其凝血功能，誘導(dǎo)腫瘤血管栓塞和腫瘤組織壞死。這種創(chuàng)新方法的治療效果在乳腺癌、黑色素瘤、卵巢癌及原發(fā)肺癌等多種腫瘤中都得到了驗證。并且小鼠和Bama小型豬實驗顯示，這種納米機(jī)器人具有良好的安全性和免疫惰性。上述研究表明，DNA納米機(jī)器人代表了未來人類精準(zhǔn)藥物設(shè)計的全新模式，為惡性腫瘤等疾病的治療提供了全新的智能化策略。Nature Reviews Cancer、Nature Biotechnology等評論認(rèn)為該工作為里程碑式的工作；美國The Scientist期刊將該工作與同性繁殖、液體活檢、人工智能一起，評選為2018年度世界四大技術(shù)進(jìn)步。

    該成果受到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“納米科技”重點(diǎn)專項的支持，成果主要完成人聶廣軍、趙宇亮分別為“納米科技”重點(diǎn)專項項目負(fù)責(zé)人和總體專家組副組長。同時，“通過疊層設(shè)計使有機(jī)太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率突破17%”、“研制出基于自組裝亞微米結(jié)構(gòu)的高效鈣鈦礦發(fā)光二極管”等另5項納米科技領(lǐng)域成果入圍2018年度中國科學(xué)十大進(jìn)展30項候選名單。