赵宇亮：纳米机器人应用于肿瘤治疗是大胆的尝试

肿瘤是人类面临的最复杂的疾病之一。医学今天已经战胜了许多疾病，但是它仍然不能治愈所有的肿瘤。最近，中国科学院院士、国家纳米科学中心主任、中国科学院纳米生物效应与安全重点实验室主任赵一直在推动纳米机器人在肿瘤治疗中的科学应用。

赵介绍，目前临床上治疗肿瘤的方法主要有化疗、放疗、手术等，这三种方法都有一定的破坏性。化疗使用化学物质杀死肿瘤细胞。放射疗法使用高能辐射杀死肿瘤细胞。手术就是切除肿瘤细胞，而这些破坏性的治疗是最后的选择。随着人类与肿瘤的不断斗争，免疫疗法、细胞疗法和纳米机器人等新方法应运而生。

赵说，纳米机器人是将比细胞小的纳米粒子在实验室组装成具有一定功能的纳米机器，然后注入体内，使其能够发现肿瘤并进行现场治疗，是一种全新的肿瘤治疗方法。

赵提到，材料的选择非常重要，因为纳米机器人应用于人体，这将涉及到与人体的兼容性。他介绍说，纳米机器人在医学领域的大部分材料是聚合物、蛋白质、核酸、脱氧核糖核酸等。中国科学院纳米生物效应与安全重点实验室主要利用DNA和聚合物制造纳米机器人。此外，一些有机和无机纳米粒子也根据不同的需要使用。“目前，我们使用了更多来自活生物体的一些DNA片段的材料。这些碎片可以通过设计组装成特定的结构，并用于制造纳米机器，这可以增强其在体内的生物相关性，同时将毒性降至最低。”

数十个纳米机器人如何能摧毁肿瘤细胞？赵说，研究人员将安装一些探测器，可以识别纳米机器人上的肿瘤，如特殊目标分子或蛋白质分子。这种分子可以与肿瘤分泌的物质结合，并且只能与它结合。因此，当这种分子遇到肿瘤时，它可以被快速识别并准确地击中和杀死肿瘤细胞，而当它遇到正常细胞时，它将被释放。

“很多创新往往是在做研究的过程中逐渐形成的想法，而不是突然的灵感。没有过去的大量积累和对问题的长期思考，就很难想出意想不到的想法。”在谈到纳米机器人为何被用于肿瘤治疗时，赵表示，该团队是在对纳米材料在体内的行为进行长期研究的过程中逐渐提出这一计划的，只是在经过了七年的广泛实验研究后，该计划才获得成功。

回顾纳米机器人肿瘤治疗的研究历程，赵表示，研究过程频繁而艰难，并不顺利。他提到第一步是进行重复验证，所以团队做了很多体外实验。“大多数情况下，纳米机器人在化学环境中工作，但它们不在细胞中工作。有时它们在细胞中工作，但是当它们被放在活的有机体中时就不工作了。这是最困难的事情。我们花了七年时间研究，才能够在活的有机体中发挥作用。”赵说，第二，纳米机器人不仅要在生物体内工作，还要达到设计的效果。例如，它应该治疗和抑制肿瘤细胞的生长，并且肿瘤应该变得更小甚至消失。第三，我们还必须确保纳米机器人的毒性最小，不影响其他器官，并且只抑制肿瘤生长。

纳米机器人在肿瘤治疗中的应用是一个大胆的尝试，但也面临许多困难。例如，由于纳米机器人的尺寸太小，生产相同的纳米机器人仍然很困难。赵说，让纳米机器人到达人体后有效地工作也是一个巨大的挑战，因为任何物质进入人体后，都会有大量的蛋白质将它包裹起来。这时，纳米机器人应该避免这些物质的堵塞，突破“成群结队的部队”，飞奔到肿瘤的目的地。此外，纳米机器人在人体完成任务后是否会退化，或者它是如何从体内释放出来的，这是目前需要解决的一个难题。

“纳米生物医学研究有自己的应用目的。未来纳米机器人在肿瘤治疗领域的发展将最终走向临床，造福人类，具有真正的价值。”赵认为，纳米机器人可以用于治疗和诊断复杂的疾病，如肿瘤和心血管疾病。这个领域刚刚开始。纳米机器人一旦在临床上使用，将彻底改变人类疾病的治疗方法，有益于人类健康。

-原标题:专家解释:纳米机器人如何杀死肿瘤细胞？》