新技术开发

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由DNA制成的微型机器人，具备分拣、搬运分子货物的能力。美国耶鲁大学研究人员利用纳米粒子研发的药物输送系统，可使供体组织对受体免疫系统“隐而不现”，从而减少了器官移植的并发症。研究人员发现，癌细胞内的细菌会摧毁一些抗癌药物，使其变得无效。物流机器人使得仓库的效率得到了全面提升，且大幅度降低人工劳动强度。ATOMS 硅晶片将可以测量 PH 值、温度、压力和糖浓度等信息，并将这些数据以无线传输的方式发送给医生。

DNA纳米机器人诞生

由DNA制成的微型机器人，具备分拣、搬运分子货物的能力。对于此项DNA机器人的面世，来自澳大利亚莫纳什大学(Monash University)的纳米仿生研究学者Wenlong Cheng表示，“该技术的应用前景十分广阔，首先受益的将是靶向药物的传递。”

近日，著名杂志Science发表一项新的研究，来自加利福尼亚理工学院的华裔科学家钱璐璐及其团队研发的DNA机器人诞生了。这项具有由DNA制成的微型机器人，具备分拣、搬运分子货物的能力。 钱璐璐的团队研究人员表示，这样的DNA机器人不仅可以对不同荧光分子进行识别、分拣，并可以将目标分子转运到特殊地点“卸货”，当多机器人协同工作时，准确率更是接近100%。

DNA机器人的发明者钱璐璐表示，“就好像电子机械机器人被送到火星等人类不能到达的地方，我们希望有一天可以将DNA机器人送到血液等人类无法到达的微小之处。”

DNA机器人由三个基本模块组成，分别是：一条“腿”和两只“脚”，这两部分用来行走，一条“胳膊”和一只“手”是用于分拣和搬运分子“货物“的，以及一个在抵达指定地点后示意放下“货物”的“信号”。而这每个模块都是DNA的简短片段 。只有单链结构的DNA机器人在行走过程中，其形态更像是一根晃动的弹簧，或者像是一只在蠕动的毛毛虫。然而，根据核苷酸的碱基互补配对原则，A(adenine，腺嘌呤)，T(thymine，胸腺嘧啶)，C(cytosine，胞嘧啶)，G(guanine，鸟嘌呤)能够两两连接，从而形成双链结构，这是DNA机器人可以行走的基础。

在实验中，科学家的机器人走在由DNA折纸制成的58×58纳米的钉板上。 加州理工学院生物工程师和研究的主要作者Anupama Thubagere说，“每个栓板都是由一大串DNA连接在一起，形成片状的DNA片段。”研究团队将DNA机器人的腿部和脚设计成所需的长度，比如在实验中，研究人员将其设计为6纳米。通常情况下都只是人类步长的百分之几。

除此之外，在实验中，研究人员还将两种不同的颜料分散在分子表面的不同区域里，随后他们让DNA机器人收集游离在空间中的分子并将分子搬运到原位。结果表明，DNA机器人在24小时内顺利地将游离的分子归到原位，分别是三个粉红色和三个黄色，没有误差。对此，研究团队表示，若采用更多的DNA机器人，将会大大缩短完成任务的时间。

新型纳米输药系统

美国耶鲁大学研究人员利用纳米粒子研发的药物输送系统，可使供体组织对受体免疫系统“隐而不现”，从而减少了器官移植的并发症。

近年来，尽管器官移植领域取得了很大进步，但短期和长期器官排异反应依然具有风险。T细胞是识别和攻击异物的白血细胞，也是器官排异反应背后的主要元凶之一，其中最有效的效应记忆T细胞，由供体器官血管内皮细胞表面的人类白细胞抗原(HLA)蛋白激活。

研究人员可用阻碍靶基因表达的siRNA(小干扰RNA)来让这个蛋白静默。利用常规输送方法，siRNA的影响仅持续几天，但从死亡供体移植的器官，通常需要数周来“治愈”和降低排异反应风险。此外，siRNA还会给并不需要治疗的其他器官的血管内皮细胞带来副作用。

为了延续siRNA的作用，耶鲁大学研究人员开发出一种新的药物输送系统，其中基于聚合物的纳米粒子，可携带siRNA到达移植部位并缓慢释放药物。他们还开发了在供体器官被移植之前将纳米粒子引入其中的方法，这样药物只针对移植器官而不是全身。研究人员表示，移植后的最初几周至关重要。推迟排异反应的开始时间，将使排异反应变得更温和、更易控制，后期排异反应也会更少。

癌细胞内细菌对药物的抵抗

来自以色列魏茨曼科学研究所的Ravid Straussman及其团队探究了为何健康细胞会变成癌细胞的“共犯”，从而通过某种方式帮助它们抵抗药物。此项发现同其他实验室获得的细菌感染会阻碍化疗的结果相一致。在随后的试验中，Straussman证实，抗生素能阻止细菌摧毁“吉西他滨”。

多亏了一项偶然的发现，研究人员找到了为何化疗药物有时不起作用的其中一个原因。事实证明，癌细胞内的细菌会摧毁一些药物，使其变得无效。相关成果日前发表于《科学》杂志。 此项发现或许可解释为何药物“吉西他滨”在治疗胰腺癌患者时极少能成功。在113名胰腺癌患者中，有3/4的活体组织检查发现了摧毁“吉西他滨”的细菌。

作出上述发现的团队表示，该药物还被用于治疗结肠癌和膀胱癌，因此同样的效应可能在患有这些癌症的病人中也发挥了一定作用。虽然Straussman和同事Leore Geller注意到皮肤细胞被支原体细菌感染，但起初认为它只是一种污染物。“我几乎放弃了这个项目。”Straussman表示。事实上，研究表明，这种细菌能摧毁“吉西他滨”。“我们发现，这种细菌会将药物吸收然后将其降解，从而使药物失去活性。”Straussman介绍说，它通过产生胞苷脱氨酶做到了这一点。

在分析了113个胰腺癌组织的样本后，研究人员发现，有86个感染了能制造胞苷脱氨酶的细菌类型，其中包括大肠杆菌、沙氏门菌等很常见的细菌。在随后接受测试的2674个细菌种类中(一些已知生活在人体内)，有11%的细菌能产生胞苷脱氨酶;近一半无法产生这种酶;其他的细菌会制造无法降解药物的其他形式的酶。此项发现同其他实验室获得的细菌感染会阻碍化疗的结果相一致。在随后的试验中，Straussman证实，抗生素能阻止细菌摧毁“吉西他滨”。

医药“新伙计”——仓储机器人

物流仓储机器人在国内其实并不少见了，京东、天猫超市、唯品会等电商企业都已经在争着尝鲜。不过，医药行业的仓库里见到这种“机器搬运工”，就比较罕见了。据Geek+方面相关负责人介绍，其仓储物流机器人能实现机器人搬运货架，实现“货到人”拣选(也就是仓库拣选工作人员不用走到货架拣选，货架自己会移动过来)。后台系统调度和算法是这套物流机器人的核心。其中后台系统负责多机器人联合调度、路径规划、合理避障等，需要强大的软件能力及算法逻辑。

Geek+方面介绍了其物流机器人针对医药行业做出的一些“特殊待遇”：为满足医药行业的特殊性需求，Geek+针对国药仓库的具体场景升级了机器人管理系统，并于7月完成部署。此次国药物流使用“货到人”智能拣选系统，可支持药品的批次管理，实现每一盒药品的一票追溯制，从生产、仓储及配送均可全程追溯，一旦遇到问题可整批次召回，最大程度地降低事故率。

通过部署Geek+“货到人”系统，使得仓库的效率得到了全面提升，且大幅度降低人工劳动强度，节省仓库面积，减少作业失误率。Geek+系统根据不同药品的质量状态进行区分管理，以确保药品订单100%准确出库。

Geek+机器人系统可支持药品多货主来源、出货多渠道管理。药品来源于多个货主，Geek+系统会根据算法动态分配货位；药品需出库时分发于多个渠道，例如医院、药店、社区等，Geek+系统也会根据不同的需求来合理安排拣货任务。

ATOMS硅晶片追踪智能药物

一 种 被 称 为ATOMS(磁性自旋的可寻址发射器)的硅晶片，它可以通过跟磁共振成像相同的原理来确定智能药物当前处于人体内的位置，且任何时候都

可以确定。不过，目前这项研究仍然处于初级阶段，但是研究人员希望这种装置可以在未来的某一天部署到病人的胃肠道、血液甚至是大脑中。

智能药物可以诊断和治疗人们的疾病，这在我们今天看来是不可想象的。为了实现这个目标，智能药物需要一种能将它们的位置传递给医务人员的方法。考虑到智能药物的尺寸较小，因此说起来容易做起来难。不过，加州理工学院的研究人员似乎找到了解决办法。

据了解，加州理工学院的研究人员开发的是一种被称为ATOMS(磁性自旋的可寻址发射器)的硅晶片，它可以通过跟磁共振成像相同的原理来确定它当前处于人体内的位置，任何时候都可以确定。

加州理工学院化学工程助理教授米哈伊尔•夏皮罗(Mikhail Shapiro)在接受采访的时候表示：“为了解决体内微装置的定位问题，我们借鉴了核磁共振的一些原理，并将其体现在硅集成电路中。”

目前这项研究仍然处于初级阶段，但是研究人员希望这种装置可以在未来的某一天部署到病人的胃肠道、血液甚至是大脑中。到时候，ATOMS 将可以测量 PH 值、温度、压力和糖浓度等信息，并将这些数据以无线传输的方式发送给医生。