納米發電機精確遞送藥物

　　近日，中國科學院北京納米能源與系統研究所李舟課題組完成了磁性互斥結構植入式摩擦納米發電機的研制，并與中科院過程工程研究所研究員魏煒等人合作，將其用于控制載藥紅細胞在腫瘤部位的定點藥物釋放，實現了高效的腫瘤治療效果。相關論文刊登于《先進功能材料》。

　　隨著科技工業的發展以及老齡化社會的來臨，癌癥已經成為嚴重威脅人類健康的高發病癥。化學療法是適用范圍最廣的癌癥治療手段，但它也存在著眾所周知的問題，包括嚴重的毒副作用和較低的治療效果。因此，腫瘤治療的藥物遞送系統成為研究的熱門。

　　紅細胞具有長達120天的體內循環時間，良好的穩定性和伸縮性，無外移植物的免疫原性，是一種很好的腫瘤藥物遞送載體。同時，載藥紅細胞可對高壓電場刺激產生響應性釋放。然而，傳統高壓電源設備體積龐大，安全系數低，患者無法自主操作，這些因素阻礙了電場控制式藥物遞送系統在腫瘤治療中的應用。

　　此次，研究人員設計的納米發電機的電場對裝載阿霉素的紅細胞膜具有精準的控制釋放作用：施加電場時，藥物釋放加速為本底值的3~4倍；而在電場消失后，藥物釋放量迅速回歸本底值，從而實現了藥物的可控釋放。將磁鐵納米發電機與叉指電極或微針電極結合，在二維腫瘤細胞、三維腫瘤球團以及小鼠體內的實體腫瘤三個層面，均實現了低濃度給藥前提下的優異腫瘤治療效果。尤其是在活體實驗中，該納米發電機與微針電極相結合的藥物遞送和釋放系統，顯著延長了荷瘤小鼠的生存壽命，并且對荷瘤小鼠毒副作用更低。

　　研究人員表示，基于磁性互斥結構納米發電機微型化和高電壓低電流輸出的特點，該藥物可控釋放系統可安全地作為穿戴式或植入式電源應用于實際的醫療場景，為可控藥物遞送系統以及腫瘤治療提供新的解決方案。