近期,哈尔滨工业大学生命科学与医学学部以及哈工大郑州研究院传来了好消息。贺强教授与吴英杰教授共同指导的研究团队在心肌损伤的精确治疗方面取得了显著进展。这一成就为心血管疾病的治疗领域注入了新的活力,并带来了革命性的突破。
成果亮相
该团队成功研制出一种新型纳米机器人,该机器人基于光合磷酸化技术。该研究成果以《主动靶向修复心肌损伤的合成代谢纳米机器人》为题,在《美国化学会志》这一权威期刊上发表。这种纳米机器人的独特设计,不仅为心血管疾病的治疗带来了新的可能性,还扩展了针对能量代谢紊乱所引发疾病的治疗方法。
心肌损伤现状
心血管疾病领域常见心肌受损情况,包括心肌梗死、心肌炎及心肌病等病症。这些病症均可能引发心肌细胞损伤,严重情况下甚至可能导致细胞坏死。细胞能量代谢的维持与恢复至关重要,然而,目前临床应用中的静脉注射ATP疗法遭遇了众多难题,包括ATP在体内易于分解、容易激发炎症反应、难以有效进入细胞内部等。因此,如何实现ATP的精确输送或现场合成,成为了治疗过程中的一个重大挑战。
灵感来源
贺强教授及其团队,受到自然界旋转分子马达的启发,选取了自然界中最为微小的旋转生物分子——ATP合酶作为动力源,成功研发出一种新型的磷酸化纳米机器人。这种机器人拥有定向移动的能力,同时还能提供能量分子ATP,从而突破了传统治疗方法的限制。
纳米机器人作用机制
纳米机器人利用可控分子自组装技术,在天然类囊体与卵磷脂囊泡结合并挤出过程中,成功地将ATP合酶非对称地嵌入其膜上。这一过程不仅保持了天然类囊体膜的光吸收功能,还赋予了纳米机器人吸收光能并将其转化为质子势能的能力。这一特性进而驱动了ATP合酶的旋转,并促进了ATP的合成。
纳米机器人性能特点
在光照条件下,磷酸化纳米机器人的表现显著,其运动扩散能力的增强程度高达89%。此外,在梯度光场的影响下,这些机器人能够模仿细菌对光线的趋向性,显示出优异的适应性。它们不仅拥有高级别的编程和定位功能,而且能够主动向心肌受损区域移动。
研究背后支持
该研究承蒙国家自然科学基金重大项目的大力资助,同时亦获得黑龙江省重点研发计划及其他多项资助。科研团队在历经艰难困苦、持续努力的过程中,攻克了一个又一个难关,最终实现了这一备受关注的科研成果的突破。
该光合磷酸化纳米机器人在未来的医疗应用中或许会遇到一些难题,关于这一点,来自不同学术领域的专家们意见不一。我们衷心期待在评论区看到您独特的看法。此外,若您对这项科研成果表示赞同,不妨点赞并转发本文,以便让更多人获得相关信息。