现在,科学家们发现了一种消灭癌细胞的新方法。用近红外光刺激氨基花青分子使它们同步振动,足以破坏癌细胞的膜。
氨基花青分子已经作为合成染料用于生物成像。它们通常以低剂量用于检测癌症,在水中保持稳定,并且非常善于附着在细胞外部。
来自莱斯大学、德克萨斯农工大学和德克萨斯大学的研究小组表示,与之前开发的另一种杀死癌症的分子机器相比,这种新方法是一种显著的进步,这种机器被称为费林加型(Feringa-type)马达,也可以破坏问题细胞的结构。
莱斯大学的化学家詹姆斯·图尔(James Tour)说:“这是全新一代的分子机器,我们称之为‘分子钻(jackhammers)’。它们的机械运动速度比以前的费林加型马达快100多万倍,而且它们可以用近红外光而不是可见光激活。”
近红外光的使用很重要,因为它使科学家能够更深入地了解人体。骨骼和器官中的癌症可能不再需要手术就能治疗。
在对实验室培养的癌细胞进行的测试中,分子钻法摧毁癌细胞的命中率达到99%。这种方法也在患有黑色素瘤的老鼠身上进行了测试,一半的老鼠没有了癌症。
氨基花青分子的结构和化学性质意味着它们与正确的刺激保持同步,比如近红外光。当运动时,分子内的电子形成所谓的等离子体,集体振动实体,驱动整个分子的运动。
莱斯大学的化学家西西隆·阿亚拉-奥罗斯科(Ciceron Ayala-Orozco)说:“需要强调的是,我们已经发现了这些分子如何工作的另一种解释。这是第一次以这种方式利用分子等离子体激元来激发整个分子,并实际产生用于实现特定目标的机械作用 —— 在这种情况下,撕裂癌细胞的膜。”
等离子激元在一侧有一条臂,帮助将分子连接到癌细胞膜上,同时振动的运动将它们击碎。这项研究还为时尚早,但这些初步发现是非常有希望的。
这也是一种简单的生物力学技术,癌症细胞很难进化出某种阻断剂。接下来,研究人员正在研究可以类似使用的其他类型的分子。
阿亚拉-奥罗斯科说:“这项研究是关于在分子尺度上利用机械力治疗癌症的一种不同方法。”
这项研究发表在《自然化学》杂志上。
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