科学家们发现了一种摧毁癌细胞的新方法。通过使用近红外光激发氨基青霉素分子，使其产生同步振动，足以破坏癌细胞的细胞膜。氨基青霉素分子已被用作生物成像的合成染料，通常用于低剂量检测癌症。研究团队称，这种方法比之前开发的另一种分子机器——费林加型马达有显著改进，后者也能破坏问题细胞的结构。
科学家们发现了一种摧毁癌细胞的显著方法。通过近红外光激发氨基青霉素分子，使其产生同步振动，足以破坏癌细胞的细胞膜。氨基青霉素分子已经作为合成染料在生物成像中使用。它们通常用于低剂量检测癌症，在水中保持稳定，并且非常擅长附着在细胞外部。
振动机制如何工作 Ciceron Ayala-Orozco 等人，Nature Chemistry，2023
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，他们的方法是对之前开发的一种名为费林加型马达的癌症杀死分子机器的显著改进，后者也能破坏问题细胞的结构。
“这是我们称之为分子大锤的全新一代分子机器，”莱斯大学的化学家 James Tour 在2023年12月发表结果时说。“它们在机械运动上比之前的费林加型马达快一百万倍以上，并且它们可以用近红外光而不是可见光激活。”
使用近红外光很重要，因为它使科学家能够深入体内。潜在地，骨头和器官中的癌症可以在不需要手术到达癌症生长部位的情况下得到治疗。
在对培养的实验室生长的癌细胞进行的测试中，分子大锤方法在摧毁细胞方面的命中率达到了99%。这种方法还在带有黑色素瘤肿瘤的小鼠上进行了测试，一半的动物变得无癌。
氨基青霉素分子的结构和化学特性意味着它们在正确的刺激下——例如近红外光——保持同步。当分子运动时，分子内的电子形成所谓的等离子体，这是一种集体振动的实体，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。“这是第一次使用分子等离子体以这种方式激发整个分子，并实际产生用于实现特定目标的机械动作——在这种情况下，撕裂癌细胞的膜。”
等离子体的一侧有一个臂，帮助将分子连接到癌细胞膜上，而振动的运动则将它们分开。研究还处于初期阶段，但这些初步发现非常有希望。
这也是一种简单直接的生物力学技术，癌细胞很难对其进化出某种阻碍。接下来，研究人员正在寻找其他可以类似使用的分子。“这项研究是关于使用分子尺度上的机械力以不同方式治疗癌症，”Ayala-Orozco 说。
这项研究发表在《自然化学》杂志上。
这篇文章的早期版本发表于2023年12月。[原文链接](https://www.sciencealert.com/scientists-destroy-99-of-cancer-cells-in-lab-with-vibrating-molecules)