Nat Commun：科學家開發出能夠控制藥物運輸的新型「大分子機器」

本文系生物谷原創編譯，歡迎分享，轉載須授權！

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Communications上的研究報告中，來自香港浸會大學(Hong Kong Baptist University)的科學家們通過研究設計併合成了一種球形大分子運輸工具用於癌症藥物的運輸，其或許能夠增強藥物的有效性，這項研究突破將幫助研究人員深入理解靶向性的治療藥物，比如白血病療法中所使用的藥物苯丁酸氮芥。

圖片來源：HKBU

研究者所報道的一系列新型超支化大分子在其分支單元中最多攜帶有15個機械鍵，這些機械鍵是一種新型的非共價鍵，類似於我們所熟悉的鏈和鉤子，這些大分子能夠通過集體和可控分子來回穿梭來引起分子出現整體運動，從而就能封裝藥物分子，並通過酸性刺激釋放其能力。

研究者Ken Leung表示，在當前的白血病療法中，藥物常常能被運輸至血液和骨髓中來殺滅白血病細胞，而所釋放的能夠殺滅自由漂浮癌細胞的藥物量往往無法被有效控制，這15個機械鍵就類似於15個機械臂一樣，能夠控制釋放到靶向性癌細胞中的藥物運輸。這種智能材料結合了分子機械和樹枝狀分子的特性，在合成和控制藥物釋放上發揮了巨大作用，由於具有一定的複雜性和尺寸，這種合成性的分子常常類似於小型病毒。

由於小型球形分子運輸裝置具有相對較低的毒性，因此其或許能作為一種潛在的藥物運輸機器「淹沒」在人類機體中發揮作用，通過質譜法就能分析這些新型大分子的分子量，同時研究者還能利用超級計算機模擬的方法來驗證這些分子的化學結構和物理特性。

研究者Kwan Chak-shing表示，我們非常高興能夠完成這項具有挑戰性的工作，大分子機器的合成是比較複雜的，而中間化和學需要進行機械鍵的形成，其次是精細的純化和特性形成。分子機器能夠與對特定刺激（輸入）做出反應的分子進行組合，從而產生機械運動（輸出）。輪烷聚合物是一種連鎖分子，其能將超支化單分子同分子機器相結合，在多種類型的輪烷聚合物中，III-B型聚合物擁有最為複雜的分子結構，同時其還能展現出最大規模的延伸-收縮特性，這或許就能幫助研究人員開發出更具複雜特性的分子機器來用於功能性材料和納米技術中，比如癌症藥物和生物性分子的運輸中等。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！