科学家在实验室中使用振动分子摧毁99%的癌细胞

科学家们发现了一种破坏癌细胞的新方法。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。

氨基花青分子已作为合成染料用于生物成像。通常以低剂量用于检测癌症，它们在水中保持稳定，并且非常善于将自己附着在细胞外部。

振动机制的工作原理。（Ciceron Ayala-Orozco 等人，Nature Chemistry，2023 年)

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，这种新方法比之前开发的另一种癌症杀伤分子机器（称为Feringa型电机）有了显着改进，后者也可以破坏有问题的细胞的结构。

“这是全新一代的分子机器，我们称之为分子手提钻，”莱斯大学的化学家詹姆斯·图尔说。

“它们的机械运动速度比以前的Feringa型电机快一百万倍以上，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身体。骨骼和器官中的癌症可以在不需要手术的情况下得到治疗。

在对培养的实验室培养的癌细胞的测试中，分子手提钻方法在破坏细胞方面获得了99%的命中率。该方法还在患有黑色素瘤肿瘤的小鼠身上进行了测试，一半的动物变得无癌。

氨基菁分子的结构和化学性质意味着它们与正确的刺激（例如近红外光）保持同步。当运动时，分子内部的电子形成所谓的等离子体，共同振动的实体驱动整个分子的运动。

“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，”莱斯大学的化学家Ciceron Ayala-Orozco说。

“这是第一次以这种方式利用分子等离子体来激发整个分子，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。

等离子体的一侧有一个手臂，有助于将分子连接到癌细胞膜上，同时振动的运动将它们分开。这项研究还处于早期阶段，但这些初步发现非常有希望。

这也是一种直接的生物力学技术，癌细胞很难进化出某种阻断。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

“这项研究是关于在分子尺度上使用机械力治疗癌症的不同方法，”Ayala-Orozco说。