“用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人”入选2018年度中国科学十大进展

    2019年2月27日，科技部基础研究管理中心召开“2018年度中国科学十大进展专家解读会”，发布了2018年度中国科学十大进展。“用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人”成功入选。

    利用纳米医学机器人实现对人类重大疾病的精准诊断和治疗是科学家们追逐的一个伟大的梦想。国家纳米科学中心聂广军、丁宝全和赵宇亮研究组与美国亚利桑那州立大学颜灏研究组等合作，在活体内可定点输运药物的纳米机器人研究方面取得突破，实现了纳米机器人在活体（小鼠和猪）血管内稳定工作并高效完成定点药物输运功能。研究人员基于DNA纳米技术构建了自动化DNA机器人，在机器人内装载了凝血蛋白酶——凝血酶。该纳米机器人通过特异性DNA适配体功能化，可以与特异表达在肿瘤相关内皮细胞上的核仁素结合，精确靶向定位肿瘤血管内皮细胞；并作为响应性的分子开关，打开DNA纳米机器人，在肿瘤位点释放凝血酶，激活其凝血功能，诱导肿瘤血管栓塞和肿瘤组织坏死。这种创新方法的治疗效果在乳腺癌、黑色素瘤、卵巢癌及原发肺癌等多种肿瘤中都得到了验证。并且小鼠和Bama小型猪实验显示，这种纳米机器人具有良好的安全性和免疫惰性。上述研究表明，DNA纳米机器人代表了未来人类精准药物设计的全新模式，为恶性肿瘤等疾病的治疗提供了全新的智能化策略。Nature Reviews Cancer、Nature Biotechnology等评论认为该工作为里程碑式的工作；美国The Scientist期刊将该工作与同性繁殖、液体活检、人工智能一起，评选为2018年度世界四大技术进步。

    该成果受到了国家重点研发计划“纳米科技”重点专项的支持，成果主要完成人聂广军、赵宇亮分别为“纳米科技”重点专项项目负责人和总体专家组副组长。同时，“通过叠层设计使有机太阳能电池光电转化效率突破17%”、“研制出基于自组装亚微米结构的高效钙钛矿发光二极管”等另5项纳米科技领域成果入围2018年度中国科学十大进展30项候选名单。