現代快報訊（通訊員畢瑩瑩記者於露）現代快報記者從南京郵電大學了解到，該校汪聯輝教授、晁潔教授和高宇副教授帶領科研團隊開發了一種智慧型DNA溶栓奈米機器，可在血管內在複雜病生理環境下辨識血栓的生物標記凝血酶，並透過針對凝血酶濃度的邏輯運算區分血栓和傷口凝塊，實現標靶血栓的精準給藥，相關工作發表在Nature Materials期刊。
據了解，血栓造成的血管阻塞性疾病已超越癌症成為全球致死率最高的疾病。溶栓治療是目前臨床針對中風、心梗、肺栓塞等急性血栓的首選治療方案，以組織纖溶酶原激活劑tPA為代表的溶栓藥物可激活體內纖溶酶，從而溶解血栓的主要成分纖維蛋白。然而溶栓藥物是一把雙面刃，過度活化的纖溶酶會無差別溶解纖維蛋白導致身體凝血功能異常，造成嚴重的出血併發症而危及生命。因此，實現只針對血栓的精準給藥是未來溶栓治療的發展方向，為更多血栓患者的治療和復健帶來希望。
團隊研究人員首先基於DNA摺紙技術建構了90×60奈米的矩形奈米片，並在其表面實現溶栓藥物tPA分子空間和數量上的精準可控裝載。隨後利用DNA三鏈結構，設計了可邏輯運算的DNA奈米鎖，將矩形奈米片捲曲關閉形成奈米管以保護藥物活性。含有凝血酶適配體的DNA奈米鎖是溶栓奈米機器的計算核心，依照設定順序自動執行針對凝血酶的追蹤辨識、邏輯運算和反應開啟的一系列任務。針對血栓和傷口凝塊中凝血酶濃度的差異，配備特定凝血酶濃度閾值控制器的DNA奈米溶栓機器首次在動物體內實現針對凝血酶濃度的邏輯運算，可準確區分正常纖維蛋白凝塊及血栓，顯著降低了溶栓藥物造成的凝血異常，實現智能化的精準給藥，並在腦中風、肺栓塞、頸動脈及腿靜脈血栓動物模型中得到驗證。
相較於臨床溶栓藥物tPA，智慧DNA溶栓奈米機器在腦中風及肺栓塞的溶栓效率分別提高了3.7倍和2.1倍；完全溶栓劑量相較於tPA降低了6倍；顯著降低了臨床溶栓藥物導致的凝血異常，將腦中風的治療窗口期從症狀發生後的3小時延長到6小時，可望顯著提高腦中風患者接受溶栓治療並獲益的人數。
DNA溶栓奈米機器由人體的鹼基構成，可由人體內酵素降解並經肝腎代謝，因此具有優異的生物相容性，臨床轉化前景佳。研究團隊計畫在未來3至5年內完成智慧DNA溶栓奈米機器在大型動物模型中的藥效及安全性評估、DNA溶栓奈米機器的成藥性研究及規模化生產製程優化，積極申報臨床試驗並力爭取得臨床試驗批件。
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