目前的化疗计划减缓了癌症的进展，挽救了生命，但这些强效药物会影响健康和癌细胞。现在，研究人员在ACS 《Nano Letters》中报道，他们设计了基于DNA的纳米凝胶，它只能分解和释放癌细胞中的化学成分，从而最大限度地减少对正常细胞的影响，并可能消除痛苦和不舒服的副作用。
一旦摄入或注射，化疗药物会扩散到全身，不分青红皂白地影响健康细胞和致病细胞。由于这些药物中的许多对所有细胞都是有毒的，所需的肿瘤缩小可能伴随着副作用，如脱发、胃肠问题和疲劳。由脱氧核糖核酸制成的纳米凝胶是这些药物可以输送的一种方式，但它们仍然会进入所有细胞。李天虎、泰克-彭罗(Teck-Peng Loh)和他们的同事认为，生物标志物(蛋白质或其他成分在癌细胞中的含量不同)和他们的健康对应物——可能会分解纳米凝胶，因此纳米凝胶只能在癌症患者体内释放其含量。与健康细胞相比，癌细胞有一种叫做FEN1的生物标志物，这是一种可以切割某些类型的脱氧核糖核酸的修复酶。研究人员想知道他们能否设计出一种能被癌细胞中的FEN1特异性降解的DNA纳米凝胶。
为了制作DNA纳米凝胶，研究人员使用了一种特殊的DNA结构，FEN1可以识别并切割。在无细胞系统中，研究人员观察到基于脱氧核糖核酸的纳米凝胶被FEN1破坏，但没有被其他脱氧核糖核酸修复酶或化合物破坏。当活细胞与基于脱氧核糖核酸的纳米凝胶一起孵育时，健康细胞没有足够的EN1分解它们，但癌细胞有。当化疗药物阿霉素和长春瑞滨混合成纳米凝胶时，人乳腺癌细胞的死亡率高于正常健康乳腺癌细胞。
这些发现表明，基于脱氧核糖核酸的纳米凝胶可以高度特异性地将药物引入癌细胞，从而降低副作用的风险。研究人员表示，纳米凝胶还可以用作生物标志物的探针，这可以比目前的方法更直接地帮助医生诊断癌症。
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