视频来源:seeker
文章编译 | 吴非
视频译制 | 郭鑫鹏
每年,超过100万位女性被诊断患有妇科癌症。尽管研究人员已经研发出了一系列有效的药物,但妇科癌症的治疗依然存在着无法回避的难题:如何将药物准确输送至特定的部位。
一般情况下,药物进入患者体液后会被稀释,这样最终抵达目标区域的药物浓度就很有限;此外,即使抵达目标区域,药物往往也会无差别攻击周围的正常细胞,对患者的健康造成损害。要确保药物在阴道、子宫颈和子宫这样的严苛环境中最大程度地发挥功效,一个准确、高效的药物递送系统必不可少。近日,德国莱布尼茨固体和材料研究所的科学家发现,解决方案可能就在男性体内。
治疗过程示意图 来源:该研究论文
什么物质可以在女性生殖系统内移动而不被稀释,并且不会引发人体的免疫反应?一个天然的答案就是——精子。研究人员将牛的精子浸泡在含有化疗药物——阿霉素(doxorubicin)的溶液中,这些精子就成了携带抗癌药物的载体。但还有一个关键问题没有得到解决:精子在阴道内的游动可是随机的。既然平时精子寻找卵细胞都十分费劲,那人们怎么确保它们就能准确抵达病灶呢?
戴“头盔”的精子结构图 来源:该研究论文
正因为如此,在很长一段时间内,精子都被排除在载体的名单之外。这些研究纳米科学的科学家产生了一个大胆的想法:为精子戴上合身的头盔,这样就能人工操纵精子的运动了。
为此,研究人员首先在显微镜下“引诱”精子游进一只微型的铁质头盔,这时头盔就粘附在精子头部了。随后,他们对这些经过改造的精子进行体外试验——将它们放入模拟阴道的微型轨道中,用外部磁铁控制精子的运动。有趣的是,由于“负荷”的存在,精子的游动速度下降了43%,单这并未妨碍它们最终准确抵达目标区域。这时,头盔的“快速释放”系统使得头盔与精子分离,精子就像遇见了卵细胞一样,一头扎进癌细胞中,随后释放药物。