科学家用震动分子摧毁99%的癌细胞

科学家们发现了一种令人惊叹的方式来摧毁癌细胞。通过用近红外光刺激氨基氰分子，使其同步震动，从而足以击破癌细胞的膜。

氨基氰分子已经作为合成染料在生物成像中使用，通常用低剂量检测癌症。它们在水中保持稳定，且能很好地附着在细胞外部。

来自莱斯大学、德克萨斯农工大学和德克萨斯大学的研究团队表示，这一方法相比于之前开发的Feringa型分子马达有显著提升，后者同样能够破坏癌细胞结构。

“这是一个全新的分子机器，我们称之为分子‘破碎锤’，”莱斯大学化学家James Tour在2023年12月发表成果时表示。

“它们的机械运动比之前的Feringa型马达快了一百万倍以上，而且可以用近红外光激活，而非可见光。”

使用近红外光至关重要，因为它可以更深入地进入人体，潜在地治疗骨骼和器官中的癌症，而无需手术进入癌症部位。

在实验室培养的癌细胞上，分子破碎锤方法在摧毁细胞方面取得了99%的成功率。该方法还在带有黑色素瘤的老鼠身上进行了测试，结果有一半的老鼠癌症完全消失。

氨基氰分子的结构和化学特性使它们在接收到正确的刺激时保持同步运动，如近红外光。当分子运动时，内部电子形成了被称为等离子体的集体振动，这驱动了整个分子的运动。

“需要强调的是，我们发现了这些分子工作的另一种解释，”莱斯大学的化学家Ciceron Ayala-Orozco说。

“这是第一次利用分子等离子体以这种方式激发整个分子，并实现了特定的机械作用——在这种情况下，就是撕裂癌细胞的膜。”

这些等离子体的一侧有一个“臂”，帮助分子连接到癌细胞膜上，而震动的力量则将膜撕裂。尽管研究仍处于早期阶段，但初步发现非常有希望。

这也是一种直接的生物机械技术，癌细胞很难进化出抵抗机制。接下来，研究人员将研究其他可以类似使用的分子类型。

“这项研究展示了一种通过分子尺度的机械力量来治疗癌症的全新方法，”Ayala-Orozco说。