癌細胞的插圖。 (科學圖庫/Canva Pro)
科學家發現了一種非凡的破壞方法。去年發表的一項研究發現令人興奮氨基花青分子近紅外光使它們同步振動,足以打破細胞膜細胞。
氨基花青分子已作為合成染料用於生物成像。它們通常以低劑量用於檢測癌症,它們在水中保持穩定,並且非常善於將自己附著在細胞外部。
萊斯大學、德州農工大學和德州大學的研究團隊表示,他們的方法比另一種抗癌分子機器有了顯著改進之前開發的,稱為 Feringa 型馬達,它也可以破壞有問題的細胞的結構。
“這是全新一代的分子機器,我們稱之為分子手提鑽,”說萊斯大學化學家 James Tour 的研究成果於 2023 年 12 月發表。
“它們的機械運動比以前的 Feringa 型電機快一百萬倍以上,並且可以用近紅外光而不是可見光激活。”
近紅外光的使用很重要,因為它使科學家更深入地了解身體。骨骼和器官的癌症可能無需手術即可治療。
在實驗室培養的癌細胞進行的測試中,分子手提鑽方法破壞細胞的命中率高達 99%。該方法還在小鼠身上進行了測試黑色素瘤,一半的動物不再患癌症。
氨基花青分子的結構和化學性質意味著它們與正確的刺激(例如近紅外光)保持同步。運動時,分子內的電子形成所謂的電漿激元,集體振動的實體,驅動整個分子的運動。
“需要強調的是,我們發現了這些分子如何發揮作用的另一種解釋,”說萊斯大學的化學家西塞龍·阿亞拉-奧羅斯科。
“這是第一次以這種方式利用分子等離激元來激發整個分子,並實際上產生用於實現特定目標的機械動作——在這種情況下,撕裂癌細胞的膜。”
等離子體激元的一側有一個臂,有助於將分子連接到振動運動將膜擊碎。該研究還處於早期階段,但這些初步發現非常有希望。
這也是一種簡單的生物力學技術,癌細胞會發現很難進化出某種。接下來,研究人員正在尋找可以類似使用的其他類型的分子
“這項研究是關於在分子尺度上使用機械力治療癌症的一種不同方法,”說阿亞拉-奧羅斯科。
該研究發表於自然化學。
本文的早期版本於 2023 年 12 月發布。