新加坡國立大學的科研團隊亮出新招：用DNA條碼技術，快速鎖定能直搗癌細胞「發電廠」——線粒體的抗癌「納米飛彈」。
給「納米飛彈」裝上GPS
癌細胞的「發電廠」——線粒體，是抗癌藥物的理想靶點。一旦掐斷它的能源供應，就能有效抑制腫瘤生長，甚至誘導其凋亡。但這趟直抵核心的旅程，堪比一場障礙賽：藥物顆粒要在血液中倖存，擠進腫瘤組織，穿透細胞膜，最後還要躲過被細胞內部分解的命運。
如何才能從眾多設計中，找出真正的闖關高手？國大團隊想出了一個妙計：給每一種黃金納米顆粒的設計方案，都貼上獨一無二的「DNA條碼」。這樣，研究人員便可將數十種「候選飛彈」一次性注入活體腫瘤模型，再通過高通量測序技術，輕鬆追蹤每一種顆粒的去向和富集程度，高效篩選出最優方案。
這項研究由國大設計與工程學院生物醫學工程系助理教授 Andy Tay 領導，他同時也是國大健康創新與技術研究所的研究員。相關成果已於2026年2月17日發表在國際頂尖期刊《先進材料》（Advanced Materials）上，為納米藥物研發開闢了新賽道。
讓納米顆粒在體內到達正確的位置，就像讓它們通過一個複雜的障礙賽。利用DNA條碼，我們能夠同時在生命系統中追蹤許多不同的納米顆粒設計，並迅速找出哪些能夠成功地躍過各種生物學障礙。 30選2，誰是「最強王者」？
在這場大型「海選」中，團隊一次性測試了一個包含30種不同設計的黃金納米顆粒庫。這些顆粒在形狀、尺寸和表面化學修飾上各不相同，代表了不同的「攻擊策略」。通過將它們混合注入到帶有腫瘤的臨床前模型中，研究人員得以在真實複雜的生物環境中，觀察誰才是真正的「優等生」。
這種「廣撒網」式的篩選方法效率驚人。整個實驗產生了超過1000個獨立的體內數據點，但與傳統「一對一」的測試相比，所需的動物模型數量銳減了約30倍。這不僅大大加快了研究進程，也更符合科研倫理，用更少的犧牲換來了更豐富的數據。
海量數據揭示了一個至關重要的規律：那些能夠高效在腫瘤組織中富集的納米顆粒，也更有可能最終抵達線粒體。換句話說，「進得去腫瘤」是實現「精準打擊細胞器」的首要前提。這個發現為未來的藥物設計指明了方向——首先要解決的，就是如何讓藥物在腫瘤區域「站穩腳跟」。
經過層層篩選，最終有兩種配方脫穎而出。其中一種是表面用葉酸修飾的大尺寸球形顆粒，它能在表面形成一層蛋白質保護層，從而延長在血液中的循環時間。而另一種，則取得了更加驚人的治療效果。
99%消退率背後的科學邏輯
真正的「王者」，是一種經過葉酸修飾的立方體黃金納米顆粒。當研究人員將它與靶向線粒體的RNA療法以及溫和的光熱療法相結合時，在臨床前研究中觀察到了高達99%的腫瘤消退率。這意味著，這種「納米飛彈」不僅能精準導航，還能搭載「彈藥」，對癌細胞的能量中樞實施毀滅性打擊。
這項突破性的工作，建立在團隊於2024年11月發表的早期研究之上。當時，他們首次證明了DNA條碼技術可以用於追蹤納米顆粒在腫瘤中的生物分布。但那次的研究只比較了6種設計，分析也只到組織層面。而這次的新研究，不僅將候選庫擴大了數倍，還將分析精度從組織深入到細胞、乃至線粒體這樣的亞細胞級別，將研究的廣度和深度都提升到了全新高度。
這項技術的意義遠不止於找到一兩種有效的抗癌顆粒。更重要的是，它提供了一套系統性設計和優化納米藥物的新範式。未來，科學家們可以利用這個平台，為更多不同類型的疾病，量身定製出精度更高、副作用更小的靶向治療方案，讓「精準醫療」的圖景更加清晰。
📌 要點總結
✦ 國大團隊首創DNA條碼技術，可同時追蹤數十種納米藥物在體內的路徑，精準篩選出能直達癌細胞線粒體的「王牌選手」。
✦ 研究發現，一種葉酸修飾的立方體黃金納米顆粒，結合靶向RNA療法，在臨床前研究中實現了99%的腫瘤消退。
✦ 該技術將篩選效率提升約30倍，為未來開發高精度靶向藥物提供了一套高效的設計新範式。
為國大前沿科研成果點贊！
