新加坡国立大学的科研团队亮出新招：用DNA条码技术，快速锁定能直捣癌细胞“发电厂”——线粒体的抗癌“纳米导弹”。
给“纳米导弹”装上GPS
癌细胞的“发电厂”——线粒体，是抗癌药物的理想靶点。一旦掐断它的能源供应，就能有效抑制肿瘤生长，甚至诱导其凋亡。但这趟直抵核心的旅程，堪比一场障碍赛：药物颗粒要在血液中幸存，挤进肿瘤组织，穿透细胞膜，最后还要躲过被细胞内部分解的命运。
如何才能从众多设计中，找出真正的闯关高手？国大团队想出了一个妙计：给每一种黄金纳米颗粒的设计方案，都贴上独一无二的“DNA条码”。这样，研究人员便可将数十种“候选导弹”一次性注入活体肿瘤模型，再通过高通量测序技术，轻松追踪每一种颗粒的去向和富集程度，高效筛选出最优方案。
这项研究由国大设计与工程学院生物医学工程系助理教授 Andy Tay 领导，他同时也是国大健康创新与技术研究所的研究员。相关成果已于2026年2月17日发表在国际顶尖期刊《先进材料》（Advanced Materials）上，为纳米药物研发开辟了新赛道。
让纳米颗粒在体内到达正确的位置，就像让它们通过一个复杂的障碍赛。利用DNA条码，我们能够同时在生命系统中追踪许多不同的纳米颗粒设计，并迅速找出哪些能够成功地跃过各种生物学障碍。 30选2，谁是“最强王者”？
在这场大型“海选”中，团队一次性测试了一个包含30种不同设计的黄金纳米颗粒库。这些颗粒在形状、尺寸和表面化学修饰上各不相同，代表了不同的“攻击策略”。通过将它们混合注入到带有肿瘤的临床前模型中，研究人员得以在真实复杂的生物环境中，观察谁才是真正的“优等生”。
这种“广撒网”式的筛选方法效率惊人。整个实验产生了超过1000个独立的体内数据点，但与传统“一对一”的测试相比，所需的动物模型数量锐减了约30倍。这不仅大大加快了研究进程，也更符合科研伦理，用更少的牺牲换来了更丰富的数据。
海量数据揭示了一个至关重要的规律：那些能够高效在肿瘤组织中富集的纳米颗粒，也更有可能最终抵达线粒体。换句话说，“进得去肿瘤”是实现“精准打击细胞器”的首要前提。这个发现为未来的药物设计指明了方向——首先要解决的，就是如何让药物在肿瘤区域“站稳脚跟”。
经过层层筛选，最终有两种配方脱颖而出。其中一种是表面用叶酸修饰的大尺寸球形颗粒，它能在表面形成一层蛋白质保护层，从而延长在血液中的循环时间。而另一种，则取得了更加惊人的治疗效果。
99%消退率背后的科学逻辑
真正的“王者”，是一种经过叶酸修饰的立方体黄金纳米颗粒。当研究人员将它与靶向线粒体的RNA疗法以及温和的光热疗法相结合时，在临床前研究中观察到了高达99%的肿瘤消退率。这意味着，这种“纳米导弹”不仅能精准导航，还能搭载“弹药”，对癌细胞的能量中枢实施毁灭性打击。
这项突破性的工作，建立在团队于2024年11月发表的早期研究之上。当时，他们首次证明了DNA条码技术可以用于追踪纳米颗粒在肿瘤中的生物分布。但那次的研究只比较了6种设计，分析也只到组织层面。而这次的新研究，不仅将候选库扩大了数倍，还将分析精度从组织深入到细胞、乃至线粒体这样的亚细胞级别，将研究的广度和深度都提升到了全新高度。
这项技术的意义远不止于找到一两种有效的抗癌颗粒。更重要的是，它提供了一套系统性设计和优化纳米药物的新范式。未来，科学家们可以利用这个平台，为更多不同类型的疾病，量身定制出精度更高、副作用更小的靶向治疗方案，让“精准医疗”的图景更加清晰。
📌 要点总结
✦ 国大团队首创DNA条码技术，可同时追踪数十种纳米药物在体内的路径，精准筛选出能直达癌细胞线粒体的“王牌选手”。
✦ 研究发现，一种叶酸修饰的立方体黄金纳米颗粒，结合靶向RNA疗法，在临床前研究中实现了99%的肿瘤消退。
✦ 该技术将筛选效率提升约30倍，为未来开发高精度靶向药物提供了一套高效的设计新范式。
为国大前沿科研成果点赞！
