2016年，來自昆士蘭大學(xué)的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新型的納米貼（nanopatch），這種納米貼能夠提供一種疫苗注射的新途徑，而這無疑是160年以來古老注射疫苗方法的一個革命性創(chuàng)新。如今，科學(xué)家們開發(fā)出了多種基于納米科技的治療疾病的新療法，而這些新型納米療法不管在治療癌癥、藥物運(yùn)輸，還是在其它方面都表現(xiàn)出了巨大的潛力，未來研究人員或許有望利用納米療法來幫助治療人類多種疾病。
本文中小編就整理了多篇研究成果，讓科學(xué)家們告訴你如何利用納米療法來有效治療人類疾病。
【1】ACS Nano：新型納米顆粒運(yùn)輸系統(tǒng)或能克服CRISPR基因編輯障礙 有效改善療法效率
DOI：10.1021/acsnano.6b07600
近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志ACS Nano上的研究報告中，來自馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的研究人員通過研究利用納米顆粒設(shè)計(jì)出了一種新系統(tǒng)能夠幫助CRISPR/Cas9系統(tǒng)跨過細(xì)胞膜進(jìn)入到細(xì)胞核中，同時還能夠避免被細(xì)胞器所捕獲。
研究者Rubul Mout說道，CRISPR由兩種組分組成，包括名為Cas9的剪刀樣蛋白和名為sgRNA的RNA分子，sgRNA分子能夠引導(dǎo)Cas9進(jìn)入到靶點(diǎn)位置，一旦Cas9-sgRNA配對進(jìn)入到細(xì)胞核的目的基因處，其就開始查詢細(xì)胞核中的遺傳錯誤，并且對其進(jìn)行修復(fù)來幫助宿主細(xì)胞修復(fù)細(xì)胞機(jī)器。
研究者Rotello， Mout以及同事所開發(fā)的這種新型運(yùn)輸方法主要對Cas9蛋白（Cas9En）以及納米載體進(jìn)行了工程化操作；通過精細(xì)地調(diào)節(jié)工程化Cas9En和納米顆粒之間的相互作用，研究者構(gòu)建出了特殊的運(yùn)輸載體，這些載體能夠攜帶Cas9蛋白以及sgRNA同細(xì)胞膜接觸并且融合，最終將Cas9：sgRNA直接釋放到細(xì)胞質(zhì)中。
【2】Nat Mater：納米藥物能夠喚醒免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤
doi：10.1038/nmat4822
癌癥的治療是目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的領(lǐng)域之一，美國目前有將近1450萬人患有癌癥，同時每年又有1300萬新增病例出現(xiàn)。人工智能的出現(xiàn)為癌癥的治療提供了新的生機(jī)。來自密歇根大學(xué)的研究者們運(yùn)用了一種新的方法能夠消除患者體內(nèi)的腫瘤。
這一新型的技術(shù)是通過利用大小約為10nm的微型芯片，從而誘導(dǎo)機(jī)體殺傷腫瘤細(xì)胞。
“我們的目的是利用這些小型的芯片教育免疫系統(tǒng)，讓其識別體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞并進(jìn)行殺傷”，該研究的首席作者，來自密歇根大學(xué)的James Moon說道。
這些小芯片上裝載著腫瘤特異性的抗原標(biāo)記，進(jìn)而導(dǎo)致特異性識別腫瘤抗原的免疫細(xì)胞分化與激活。
【3】Theranostics：納米熱療法或可軟化腫瘤 提高癌癥靶向療法的治療效率
doi：10.7150/thno.17574
腫瘤的機(jī)械阻力和標(biāo)準(zhǔn)療法的附帶損傷往往會阻礙抵御癌癥的效果，然而近日，來自法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員通過對腫瘤加熱成功軟化了惡性腫瘤，這種方法稱之為納米熱療法，其能夠讓腫瘤對治療制劑更加敏感，相關(guān)研究刊登于國際雜志Theranostics上。
研究者首先將碳納米管（CNTs）直接注入到腫瘤中，隨后利用激光輻射來激活納米管，與此同時腫瘤周圍的健康組織并不會受到損傷。如今研究人員越來越關(guān)注影響腫瘤發(fā)展的機(jī)械因素，腫瘤變硬主要是因?yàn)槟z原纖維和細(xì)胞外基質(zhì)的異常組織化，細(xì)胞外基質(zhì)能夠?qū)碜韵嗤M織的細(xì)胞聚集在一起。
此外，作為惡性腫瘤的一個標(biāo)記，變硬還可能會幫助癌細(xì)胞增殖以及轉(zhuǎn)移，細(xì)胞外基質(zhì)能夠形成物理性的屏障來限制治療制劑滲透到腫瘤中；目前研究者開發(fā)出了多種療法來干擾腫瘤的結(jié)構(gòu)，但這些療法同時卻是一把雙刃劍。細(xì)胞外基質(zhì)對于腫瘤和健康器官非常重要，對其降解對機(jī)體有益又有害。
【4】有160年歷史的針頭疫苗注射或即將告別歷史舞臺 新型納米貼片或?qū)⒁I(lǐng)疫苗注射突破性變革
新聞閱讀：Skin patches instead of needles： can nanotechnology vaccinate the world？
有人喜歡打針嘛？想必沒有人愿意打針，如今來自昆士蘭大學(xué)的研究人員Mark Kendall就通過研究開發(fā)出了一種納米貼（nanopatch），這種納米貼能夠提供一種疫苗運(yùn)輸?shù)男滦屯緩剑@無疑是160年以來古老注射疫苗方法的一個革命性創(chuàng)新。
什么是納米貼？
我們可以將納米貼想象成為郵票大小的尺寸，而且在其表面有數(shù)千個突起，納米貼表面每平方厘米就有大約2萬個注射口，而每個注射口都有大約60至100微米長；研究者利用了一種名為深層離子蝕刻技術(shù)(Deep Reactive Ion Etching)制造出了這種新型的納米貼，該技術(shù)能夠在電場中有效利用帶電離子來選擇性地“腐蝕”原料的表面，控制電場和離子就能夠進(jìn)行一種高度的控制，因此這種顯微投影技術(shù)往往能夠形成有規(guī)律的分隔并且每個都具有類似的尺寸。
此外，這種技術(shù)的優(yōu)勢還在于其在電子電路和太陽能行業(yè)的多年使用，同時該技術(shù)還能夠增加產(chǎn)量的規(guī)模。而這僅僅是這種工業(yè)技術(shù)（深層離子蝕刻技術(shù)）的一個典型例子而已，如今這項(xiàng)技術(shù)在納米技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到了越來越多地關(guān)注。
【5】Nat Commun：納米醫(yī)學(xué)方法可提高抗HIV藥物治療效果
DOI：10.1038/NCOMMS13184
來自英國利物浦大學(xué)的研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)新研究，他們希望通過納米技術(shù)改善對HIV病人的藥物治療。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communication上。
納米醫(yī)學(xué)是應(yīng)用納米技術(shù)進(jìn)行疾病預(yù)防和治療的新領(lǐng)域。這個逐步發(fā)展的學(xué)科有望為醫(yī)學(xué)科學(xué)研究帶來巨大改變，目前已經(jīng)有許多臨床治療和診斷方法受到納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的影響。
現(xiàn)在對艾滋病的治療需要HIV攜帶者每天口服抗HIV藥物，而由于慢性口服藥物用藥量很大導(dǎo)致出現(xiàn)一些復(fù)雜問題，許多病人因各種原因無法遵守抗HIV口服藥物治療。
最近對HIV病人群體進(jìn)行的評估表明，如果方法有效，病人愿意選擇納米醫(yī)學(xué)替代治療。因此利物浦大學(xué)的研究人員著重進(jìn)行了新型口服治療藥物的開發(fā)，想要借助Solid Drug Nanoparticle（SDN）技術(shù)提高機(jī)體對藥物的吸收，這樣既可以減少藥物劑量，又可以節(jié)省花銷，節(jié)省更多的醫(yī)療預(yù)算治療更多的病人。
【6】Nat Commun：基于納米顆粒的組合免疫療法對致命性癌癥發(fā)起三重打擊
doi：10.1038/ncomms12499
在過去幾年，調(diào)動人體免疫系統(tǒng)抵抗疾病的癌癥療法已讓人們產(chǎn)生大量興趣。一種被稱作檢查點(diǎn)阻斷的免疫療法特別是有希望的。不過，盡管檢查點(diǎn)阻斷已取得一些顯著的成功，但是這種療法對一些最為致命的腫瘤幾乎沒有什么效果。
如今，在一項(xiàng)新的研究中，來自美國芝加哥大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種獨(dú)創(chuàng)性的方法來促進(jìn)檢查點(diǎn)阻斷發(fā)揮出更為強(qiáng)大的作用。這種療法為有效地治療結(jié)腸癌和肺癌等難治的轉(zhuǎn)移性癌癥提供希望。相關(guān)研究結(jié)果于2016年8月17日在線發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“Core-shell nanoscale coordination polymers combine chemotherapy and photodynamic therapy to potentiate checkpoint blockade cancer immunotherapy”。
論文通信作者、芝加哥大學(xué)化學(xué)教授Wenbin Lin說，“在癌癥領(lǐng)域開展研究的每個人正在試圖找出增強(qiáng)檢查點(diǎn)阻斷免疫療法療效的方法。在這項(xiàng)研究中，我們能夠做到這一點(diǎn)。”
這種方法需要包含光敏感性試劑的免疫激活性納米顆粒和標(biāo)準(zhǔn)化療藥物之間發(fā)生復(fù)雜的相互作用：這兩者一起發(fā)揮作用來增強(qiáng)檢查點(diǎn)阻斷的療效。
【7】Nat Commun：瑞士科學(xué)家開發(fā)可遙控納米機(jī)器人 或可用于多種疾病治療
doi：10.1038/ncomms12263
過去幾年中，全世界的科學(xué)家們都在研究如何使用微縮機(jī)器人更好地進(jìn)行多種疾病治療。這種機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)入人體，將藥物投遞到特定位置或者進(jìn)行精準(zhǔn)操作，比如清除動脈血栓。科學(xué)家們希望借助這種機(jī)器人替代具有侵入性的復(fù)雜手術(shù)，使得疾病治療能夠更加優(yōu)化。
來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們找到了一種開發(fā)仿生機(jī)器人的簡單方法，并且為這種機(jī)器人裝備了許多先進(jìn)技術(shù)。他們還構(gòu)建了一個測試機(jī)器人設(shè)計(jì)的平臺，用以研究機(jī)器人不同的運(yùn)動模式。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communication上。
研究人員還構(gòu)建了一個整合操作平臺可以利用電磁場遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人的運(yùn)動，還可以通過加熱的方法改變機(jī)器人形狀。
【8】Cancer Res：納米藥物新組合有望解決乳腺癌耐藥問題
DOI：10.1158/0008-5472.CAN-15-3435
近日，來自加拿大多倫多Sunnybrook研究所的研究人員在國際學(xué)術(shù)期刊Cancer Research上發(fā)表了一項(xiàng)最新研究進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)將一種納米顆粒化療藥物與抗血管生成藥物聯(lián)合使用能夠有效治療乳腺癌。
將bevacizumab等靶向VEGF信號途徑的抗血管生成藥物與化療藥物結(jié)合使用改變了對多種人類乳腺癌的臨床治療實(shí)踐。但是在治療過程中經(jīng)常會產(chǎn)生適應(yīng)性耐藥，其中一個主要機(jī)制在于腫瘤內(nèi)部低氧環(huán)境的產(chǎn)生以及抗血管生成藥物造成的HIF-1a表達(dá)上調(diào)。進(jìn)行抗血管生成治療之后雖然腫瘤內(nèi)部血管數(shù)目減少血管功能受到抑制，但是會影響化療藥物向腫瘤內(nèi)部的輸送。
與bevacizumab聯(lián)合使用的化療藥物不僅應(yīng)該能夠降低HIF1a水平克服低氧誘導(dǎo)的適應(yīng)性抵抗，同時還應(yīng)該提高腫瘤灌注維持藥物向腫瘤內(nèi)部的輸送。
原文報道：Exploding nanobubbles can kill cancer cells
通常在腫瘤外科切除手術(shù)后，會使用一種運(yùn)用金顆粒的納米技術(shù)去探測并殺死剩下的癌細(xì)胞。到目前為止，這項(xiàng)技術(shù)僅在小鼠上完成試驗(yàn)。在接下來的兩年時間里，科研工作者準(zhǔn)備開展一項(xiàng)新抗腫瘤技術(shù)的臨床試驗(yàn)。如臨床試驗(yàn)成功，對那些通過外科手術(shù)不能完全去除掉腫瘤細(xì)胞的癌癥患者來說無疑將是一個"喜訊"。
因?yàn)椋魏卧谕饪剖中g(shù)中被遺留下來的癌細(xì)胞，都有可能發(fā)展成為一個新腫瘤并在全身發(fā)生轉(zhuǎn)移。所以醫(yī)生在手術(shù)過程中都希望能把患者的癌細(xì)胞都去除掉，這通常很難做到。另外，腫瘤學(xué)家經(jīng)常會建議采用放射治療或者化療來消除這些殘留的癌細(xì)胞，這是也是目前主流的方案，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到萬無一失。
【10】Nature：納米療法對免疫細(xì)胞重編程 逆轉(zhuǎn)自身免疫疾病
doi：10.1038/nature16962
近日，來自Parvus Therapeutics公司的研究人員通過研究描述了公司新型納米藥物的治療應(yīng)用，相關(guān)研究刊登于國際雜志Nature上，研究者指出，這種新型納米藥物療法可以對白細(xì)胞重編程使其成為可以鈍化自身免疫反應(yīng)并且?guī)椭謴?fù)免疫系統(tǒng)平衡狀態(tài)的調(diào)控細(xì)胞。這種名為“Navacims”的納米藥物由包被有疾病相關(guān)的肽類主要組織相容性復(fù)合體（pMHCs）的納米顆粒組成，pMHCs可以通過直接結(jié)合其抗原受體來改變病理性的T淋巴細(xì)胞的行為。
研究者Santamaria指出，自身免疫疾病包括1型糖尿病、多發(fā)性硬化癥及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，患者機(jī)體中會發(fā)生相當(dāng)復(fù)雜的反應(yīng)，最終引發(fā)慢性器官炎癥、器官異常，有時候甚至?xí)l(fā)早產(chǎn)兒死亡。而在不抑制機(jī)體抵御感染和癌癥的正常免疫反應(yīng)的前提下，鈍化這些不良的免疫反應(yīng)目前來講是不太可能的。（生物谷Bioon.com）