منذ DNA الروبوتات الصغيرة الولادة، والعلماء كانت تتطلع إلى هذه التكنولوجيا الجديدة، وبخاصة في علاج السرطان. تخيل لو كان المريض يعاني من ورم، والروبوتات DNA صغيرة قادرة على "التسلل" وضعية المريض وإكمال العملية الأخيرة في "عملية جراحية بسيطة"، سيكون هناك عدد الأرواح يمكن إنقاذها.

ولذلك، كان العلماء يحاولون جعل هذه "الرجل الصغير" أسرع بكثير. والآن، نترك هذه الرؤية الجميلة خطوة كبيرة إلى الأمام!

في الآونة الأخيرة، والمنتخب الصيني من العلماء وضعت نظام الروبوت برمجة نانو مقرها اوريغامي DNA مثل هذه الأورام يمكن العثور عليها في الروبوتات النانوية، ومن ثم عرقلة وصول الدم الى نمو الورم والانبثاث.

FIG شو DNA ننربتس الروافد سفينة "إتصال" مع الورم

المركز الوطني لعلوم النانو والتكنولوجيا، والأكاديمية الصينية للعلوم (NCNST) تشاو يو ليانغ و دينغ باو تشيوان أدى الدكاترة فريق البحث وتصميم مركز جامعة ولاية أريزونا (ASU) معهد Biodesign الجزيئية ومدير البيولوجية الالكترونية يان هاو الدكتور التعاون المختبرات، وألقى كلمة بعنوان "التكنولوجيا الحيوية للطبيعة" (التكنولوجيا الحيوية للطبيعة) مجلة "وظائف nanorobot A DNA باعتباره العلاجية سرطان ردا على الزناد الجزيئية في الجسم الحي" مادة واحدة، والمادة على nanorobot ولها أعمال وصفها بالتفصيل.

وقال الباحثون، عن طريق قطع انتقائي إمدادات الدم إلى "تجويع" الورم هو تأثير ملفت جدا. على سبيل المثال، إذا كان الدم كتلة، فمن الممكن أن نرى تأثير ساعات قليلة من ولاية الورم، وينطبق على أي نوع تقريبا من السرطان.

الباحث الشكل دينغ باو تشوان شو مع الأكاديمية الصينية للعلوم تشاو يو ليانغ

الدكتور Tushuyanhao

ولتحقيق هذا الهدف، يان هاو اوريغامي فريق DNA كأساس لنظام الروبوت DNA نانو، وبالتالي الثرومبين محددة التسليم إلى تشكيل الورم وخثرة في الأوعية الدموية المصابة، ولكنها لا تؤثر على الأنسجة السليمة الوريد نظام الأنبوب.

حدد الباحثون من خلال تنفيذ سرطان الثدي، سرطان الجلد، وسرطان المبيض وسرطان الرئة في تجربة الفئران الحمض النووي في سرطان نانو الروبوتات في الأوعية الدموية التي تغذي نهج "معسكر"، فعالية قطع الورم من الأوكسجين والمواد المغذية "شريان الحياة العرض."

هذا النهج السيطرة على عملية التمثيل الغذائي الورم، دعونا الورم توقف وقسم ورم خبيث تمنع.

الأهم من ذلك، وجد الباحثون أن نانو الروبوتات آمنة، اختبار وطبيعية الفئران والخنازير التي أجريت، والتي لم إحداث استجابة مناعية في هذه الحيوانات.

"قمنا بتطوير نظام DNA الروبوتية أولا مستقلة تماما هو تصميم المخدرات دقيق جدا وعلاج السرطان المستهدفة"، قال الدكتور يان هاو "، وبالإضافة إلى ذلك، ويرجع ذلك إلى الأوعية الدموية في الأورام الصلبة كل أساسا نفس، هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها لأنواع عديدة من السرطان . "

8 الفئران التي عولجت، والانحدار الورم كاملا 3

بدأ المشروع منذ خمس سنوات، عندما نظر الباحثون أولا NCNST استخدام nanocarriers أساس الحمض النووي لحث على تخثر الدم وبالتالي قطع إمدادات الدم الورم. يان هاو في دراسة الجوانب الفنية اوريغامي DNA إنجاز عميق، والسماح له لرفع مستوى مفهوم الطب تقنية النانو أنظمة الروبوت برمجة بالكامل.

" يمكن برمجة هذه الروبوتات نانو لنقل جزيء الحمولة، مما تسبب في تعطل المحلي العرض الورم الدم، مما يؤدي إلى موت الأنسجة، الورم انكماش. وقال البروفيسور دينغ باو تشوان ".

تتكون كل روبوت بواسطة نانو اوريغامي DNA مستطيل مسطح، مجال نانومتر فقط 90 60 نانومتر، وسمك نانومتر فقط 2. وترتبط جزيئات أربعة من الثرومبين إلى "قابلة للطي لوحة (ورقة اوريغامي)" السطح، التي توالت بعد ذلك في أنبوب مجوف، الثرومبين جزيئات المغلقة داخل الأنبوب.

FIG شو DNA تشكيل هيكل ورقة، قد يكون مجعد للقيام المخدرات أنبوبي

(البروتين أعرب تحديدا على الخلايا البطانية المرتبطة ورم) من هياكل الأنابيب يتم تأمينها معا بسلسلة وقفل، وسلسلة قفل بما في ذلك نوكليولين تصميم DNA أبتمر الجزيء، الهيكل النهائي هو قطرها حوالي 19nm، 90nm حول جوفاء أنبوبي الروبوتات الصغيرة طول DNA.

FIG | شنت صحيفة الثرومبين DNA

أولا، أكد الفريق باستخدام منارة الفلورسنت، وعندما نوكليولين ملزمة، كما توسعت كما الروبوتات نانو المتوقع. وبعد ذلك أجريت سلسلة من التجارب في المختبر لإظهار الثرومبين حمولة من الروبوتات الصغيرة (nanorobot-ث) يمكن أن يسبب تخثر الدم.

وفي وقت لاحق، والباحثين في نموذج الفأر من الروبوت تقييم نانو. يظهر مضان التصوير أن الروبوتات النانوية التي تم جمعها في الفئران قامت ورم الثدي ويربط على بطانة الأوعية الدموية. أظهر مزيد من التحليل أن الروبوت نانو خلال 24 ساعة من الإدارة، مما يؤدي إلى ورم انسداد الأوعية الدموية، ويحدث تجلط الدم تدريجيا بعد 48 ساعة وبعد 72 ساعة، والجلطة الدموية الكثيفة واضحة في الأوعية الورم في كل شيء. ومن المشجع أن جميع الأجهزة الرئيسية من الحيوانات لم تظهر الجلطة أو تشوهات أخرى "هذا يثبت أن الجلطة هي محددة لالأوعية الدموية للورم" وقالت المؤلفين.

أديت أظهرت دراسات أخرى من الفئران الورم الحاملة الروبوتات الصغيرة حقن الورم نمت ببطء أكثر. وهذا يدل على الآثار العلاجية للنمو تمنع الورم، وزيادة كبيرة في البقاء على قيد الحياة الحيوانية.

العلاج ننربتس غير فعالة بشكل خاص في نموذج الورم القتامي الماوس، في علاج استقبال ثمانية الفئران، ثلاثة من الانحدار الورم كاملا، والوقت البقاء على قيد الحياة مرتين مرة من البقاء على قيد الحياة. "، وربما يرجع ذلك إلى تثبيط تطور الورم الأساسي أو الانحدار نقل اتساع الأوعية الدموية يحدث" كتب الباحثون العلاج الروبوتات الصغيرة هي أيضا فعالة في منع عملية ورم خبيث في الكبد من سرطان الجلد.

FIG شو DNA جزء محددة لبروتينات الخلايا السرطانية ملزمة

الأنسجة الطبيعية من الحيوانات الكبيرة هي آمنة تماما

أجرى الفريق أيضا على اثنين من الثدييات المختلفة دراسات السلامة واسعة النطاق، بما في ذلك الخنازير مصغرة باما. وفسيولوجيا الحيوان وتشريحيا تشبه الى حد بعيد البشر. "وقد أظهرت الدراسات أن استخدام هذه الروبوتات النانوية في الفئران العادية وminipigs AL آمنة ولا تثير استجابة مناعية. تجمد التشكل أو في خلايا الدم العادية، لا يوجد أي تغيير كشفها" وعلق البروفيسور تشاو يو ليانغ.

الأهم من ذلك، لا يوجد أي دليل على أن نانو الروبوتات سوف تدخل الدماغ. مقارنة مع مجموعة السيطرة، لم ينتج عنها أي تغيير كبير في تخثر تظهر المعلمات أو نظام معالجة النسيجي باستخدام nanorobot-ث، هذا يدل على أن روبوتات النانو الأنسجة الطبيعية من الحيوانات الكبيرة هي آمنة تماما.

" DNA الروبوتات الصغيرة نقل الثرومبين هو تقدما كبيرا في علاج سرطان تطبيقات تكنولوجيا النانو DNA "وقال يان بوشي" في أورام سرطان الجلد في نماذج الماوس، يمكن أن الروبوتات الصغيرة تؤثر ليس فقط على الورم الرئيسي، ولكن أيضا منع ورم خبيث. وهذا يدل على أن اعدة في العلاج. "

الروبوتات الصغيرة تحمل مجموعات مختلفة من مختلف انواع المخدرات التصميم الرشيد قد تساعد على تحقيق الهدف النهائي المتمثل في أبحاث السرطان: القضاء على الأورام الصلبة والانبثاث أوعية دموية. وعلاوة على ذلك، في الوقت الحاضر، وهذه التكنولوجيا يمكن تطويرها لعلاج أمراض أخرى من منصة تسليم المخدرات عن طريق تعديل البنية النانوية، التي تستهدف فئات، والبضائع السائبة الهندسة لعلاج أمراض أخرى.

"أنظمة النانو الروبوتية DNA، لأنظمة سبيل المثال مع لمحة الإفراج المستهدفة من اثار وصفنا هنا، يمكن متحمس مع استهداف مختلف يجند تعديل العوامل العلاجية تصميم سرطان الرواية بحيث التوسط مجموعة متنوعة من النشاط البيولوجي للتسليم الحمولة مثل سيرنا، وكلاء العلاج الكيميائي أو الببتيد المخدرات "، واقترح فريق البحث.

حاليا، وهم الآن يبحثون عن شركاء لوضع معا هذه التكنولوجيا في الممارسة السريرية.

 -انتهى-