近日，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李舟課題組完成了磁性互斥結(jié)構(gòu)植入式摩擦納米發(fā)電機(jī)的研制，并與中科院過程工程研究所研究員魏煒等人合作，將其用于控制載藥紅細(xì)胞在腫瘤部位的定點(diǎn)藥物釋放，實(shí)現(xiàn)了高效的腫瘤治療效果。相關(guān)論文刊登于《先進(jìn)功能材料》。

　　隨著科技工業(yè)的發(fā)展以及老齡化社會的來臨，癌癥已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的高發(fā)病癥?；瘜W(xué)療法是適用范圍最廣的癌癥治療手段，但它也存在著眾所周知的問題，包括嚴(yán)重的毒副作用和較低的治療效果。因此，腫瘤治療的藥物遞送系統(tǒng)成為研究的熱門。

　　紅細(xì)胞具有長達(dá)120天的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，良好的穩(wěn)定性和伸縮性，無外移植物的免疫原性，是一種很好的腫瘤藥物遞送載體。同時(shí)，載藥紅細(xì)胞可對高壓電場刺激產(chǎn)生響應(yīng)性釋放。然而，傳統(tǒng)高壓電源設(shè)備體積龐大，安全系數(shù)低，患者無法自主操作，這些因素阻礙了電場控制式藥物遞送系統(tǒng)在腫瘤治療中的應(yīng)用。

　　此次，研究人員設(shè)計(jì)的納米發(fā)電機(jī)的電場對裝載阿霉素的紅細(xì)胞膜具有精準(zhǔn)的控制釋放作用：施加電場時(shí)，藥物釋放加速為本底值的3~4倍；而在電場消失后，藥物釋放量迅速回歸本底值，從而實(shí)現(xiàn)了藥物的可控釋放。將磁鐵納米發(fā)電機(jī)與叉指電極或微針電極結(jié)合，在二維腫瘤細(xì)胞、三維腫瘤球團(tuán)以及小鼠體內(nèi)的實(shí)體腫瘤三個(gè)層面，均實(shí)現(xiàn)了低濃度給藥前提下的優(yōu)異腫瘤治療效果。尤其是在活體實(shí)驗(yàn)中，該納米發(fā)電機(jī)與微針電極相結(jié)合的藥物遞送和釋放系統(tǒng)，顯著延長了荷瘤小鼠的生存壽命，并且對荷瘤小鼠毒副作用更低。

　　研究人員表示，基于磁性互斥結(jié)構(gòu)納米發(fā)電機(jī)微型化和高電壓低電流輸出的特點(diǎn)，該藥物可控釋放系統(tǒng)可安全地作為穿戴式或植入式電源應(yīng)用于實(shí)際的醫(yī)療場景，為可控藥物遞送系統(tǒng)以及腫瘤治療提供新的解決方案。