科学家利用“分子振动钻头” 成功破坏99%的癌细胞

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学家发现了一种物理消灭癌细胞的新方法。利用近红外光刺激氨基花青分子(aminocyanine molecules),使它们同步振动,其振动的威力足以刺破癌细胞的细胞膜,癌细胞也就瓦解了。在实验室当,这个“分子振动术”对99%的癌细胞都有效。

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科学警报(ScienceAlert)报导,氨基花青分子是一种常常用于生物成像的合成染料,它在水中保持稳定,并且非常容易附着在细胞外部,也就容易看到细胞的轮廓。在以前,医生常以低剂量的染料,用于检测癌细胞是否出现。

然而,现在发现氨基花青分子不只可以检测癌细胞,还可以杀死癌细胞。莱斯大学(Rice University)、德州农工大学(Texas A&M University)、德州大学(University of Texas)的研究团队表示,他们将先前研发的“光驱动分子马达”(Light-driven rotary molecular motors)应用到癌症治疗上,发现高速振动的合成分子,可以破坏癌症的结构。

光分子马达是由荷兰化学家费林加(Ben Feringa)发明的,他利用特定波长的光线,成功引发奈米分子的共振,并在显微镜上显现出来。他因为这项技术,荣获 2016 年诺贝尔化学奖,这项技术也被称“费林加马达”。

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,我们称之为分子手钻。经过改进后,它们运动速度比以前的 费林加马达快了一百万倍以上,并且现在可以用近红外线,而不是可见光来驱动。”

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改用近红外线是重要的技术突破,因为它的波长能够穿过身体,而不会像可见光那样直接被挡住。骨骼和器官中的癌症因此有可能得到治疗,而无需开刀手术来阻止癌症生长。

在实验室培养的癌细胞进行的测试中,“分子手钻”如同癌细胞破坏机,命中率高达 99%。由于效果太好,很快就利用患有黑色素瘤小鼠进行实验,其中一半的小鼠不再出现癌症复发。

莱斯大学的化学家奥罗斯科(Ciceron Ayala-Orozco)说:“需要强调的是,我们完全了解这些分子如何发挥作用。氨基花青分子会亲近癌细胞的表面,而且锁的相当紧,这也就是为何能对癌细胞染色的原因。当近红外线引发氨基花青分子的振动时,高速的振动会把癌细胞膜给震碎。研究虽然还处于早期阶段,但这些初步发现,使我们觉得非常有希望。”

这是一种利用简单的生物力学技术的杀癌方法,与药剂不同,癌细胞很难演化出其他方式来对抗。

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