瑞士巴塞爾大學研發可重用納米機械人 用DNA「魔術貼」自行組裝 實驗室殺死84%癌細胞

想像有一個機械人咁細，可以喺你嘅血流入面游走，按指令自行組裝，即場製造藥物，然後仲可以回收、補充燃料、再重用。呢個已經唔再係科幻小說情節。瑞士巴塞爾大學（University of Basel）嘅團隊真係整咗出嚟——一款模塊化、可重用嘅納米機械人，用DNA「分子魔術貼」啪埋一齊，而且已經喺實驗室入面成功殺死癌細胞 。

由Cornelia Palivan教授領導嘅研究團隊，設計咗一款外形好似迷你月球火箭嘅納米機械人。佢有兩個獨立模組——一個磁力推進器同一個載荷艙——當每個模組上面嘅互補DNA鏈接觸到對方，就會自動黐埋一齊，完成組裝 。呢啲DNA「魔術貼」係可以編程嘅，即係你可以按需要將模組組合、分開、再組合 。

納米機械人點樣運作？

呢套系統嘅設計刻意保持簡單，同時高度靈活：

• 模塊化設計： 兩個獨立、可以重新配置嘅模組——磁力推進器同載荷艙 。
• DNA「分子魔術貼」： 每個模組帶有互補嘅DNA鏈。當佢哋相遇，呢啲鏈就會黐埋，將兩個模組啪合成一個可以運作嘅納米機械人。呢個結合位亦可以解開，等模組可以回收 。
• 磁力推進： 推進模組帶有磁性，可以畀外部磁場操控。一個磁場就可以引導機械人去到目標位置——例如腫瘤——然後再回收重用 。
• 載荷艙： 個艙裝住四個納米級聚合物囊泡，每個囊泡都載滿酶。基質（substrates）透過微細嘅孔進入囊泡，酶會將佢哋轉化成活性產物，然後就地釋放。呢啲囊泡亦可以選擇性咁開啟，釋放生物活性化合物 。
• 對接功能： 載荷艙上面嘅額外生物分子，可以令納米機械人黐上特定細胞表面或者物料 。

HeLa癌細胞測試結果

團隊用HeLa癌細胞（一種常用嘅人類癌細胞株）測試咗呢款納米機械人：

• 納米機械人聚集喺HeLa細胞表面，透過螢光標記可以確認到 。
• 當配備咗可以生產抗癌藥物嘅酶之後，呢啲納米機械人喺72小時內將HeLa細胞嘅存活率降到16%——即係殺死咗84%嘅癌細胞 。
• 呢個效果嘅關鍵在於藥物係喺細胞表面局部、高濃度咁生產，而唔係全身性咁畀藥 。

更廣泛嘅應用同下一步發展

模塊化嘅設計意味住呢個平台唔局限於癌症治療。只要換個載荷艙，同一款納米機械人就可以用嚟做完全唔同嘅嘢：

• 精準醫療： 將治療藥物直接送到腫瘤或病變組織，磁力模組可以回收重用 。
• 工業催化： 載荷艙換成唔同嘅酶，就可以喺生產過程中按需進行催化反應 。
• 環境修復： 潛在用途包括水淨化同污染物分解 。
• 可重用性： 模組可以分開，載荷艙可以補充，然後再組合——成個過程中磁力推進器可以回收再用 。
• 人體應用： 喺人體入面應用仍然係長遠目標，但呢個平台嘅設計已經考慮到只需要修改載荷艙，就可以好容易咁適應唔同嘅用途 。

呢項研究已發表喺《Advanced Functional Materials》期刊（DOI: 10.1002/adfm.202600079）。研究係由國家分子系統工程研究中心（National Center of Competence in Research – Molecular Systems Engineering）同瑞士納米科學研究所（Swiss Nanoscience Institute）支持，並與海德堡大學（Heidelberg University）合作完成 。