南邮汪联辉团队开发DNA纳米机器人，实现精准消栓给药

汪联辉团队设计的纳米递药机器人不仅创新设计了DNA纳米锁，保护药物活性；同时还加入了特定凝血酶浓度阈值控制器，首次在动物体内实现针对凝血酶浓度的逻辑运算，可准确区分正常纤维蛋白凝块及血栓。

另外，这款纳米递药机器人由人体的碱基构成，可由人体内酶降解并经肝肾代谢，因此具有优异的生物相容性。

目前，该产品已在脑中风、肺栓塞、颈动脉及腿静脉血栓动物模型中得到验证，能够显著降低了溶栓药物造成的凝血异常，实现智能化的精准给药。

研究团队计划在未来3至5年内完成智能DNA溶栓纳米机器在大型动物模型中的药效及安全性评估、DNA溶栓纳米机器的成药性研究及规模化生产工艺优化，积极申报临床试验并力争获得临床试验批件。

▲ 基于DNA纳米技术的智能DNA溶栓纳米机器（图源：南京邮电大学公众号）

生物医药领域所涉及的病毒、基因等研究对象都处在纳米维度。近年来在药物递送和疫苗领域，DNA纳米机器人异军突起。

在2018年，国家纳米科学中心聂广军团队联合美国亚利桑那州立大学颜灏团队，共同研发了我国首款完全自主的DNA机器人系统，用于精准的药物设计和靶向癌症治疗。

这一突破为我国DNA纳米机器人研发打下基础，并引领着更多科研人员加入其中，创新迭代。

2022年，中国科学院合肥物质科学研究院杨良保团队研发了一款智能DNA分子纳米机器人。团队通过合理设计DNA分子，构筑成这款具有步移、结构开合、靶标捕获等动态功能的DNA纳米机器人，未来可用于狭窄的人体循环系统的药物靶向递送，以及定向治疗炎症或清除肿瘤。

▲ 智能DNA分子纳米机器人非线性云集“围攻”靶标原子力显微成像（图源：中国科学院）

科研之余，一些科学家也在致力于将DNA纳米机器人运用至临床。2020年，聂广军教授与史权威博士一起成立了国内首家专注DNA纳米机器人开发和产业化的企业，北京君全智药生物科技有限公司（后简称：君全智药）。

目前，君全智药已经搭建起了DNA纳米结构搭建载药平台，并开发了两代专注药物递送智能纳米机器人，部分产品已进入临床前实验。另外，基于NDA纳米平台，还开发了DNA纳米仿生疫苗以及IVD产品。

此外湖南大学聂舟团队曾在2021年开发了一款“自漫步”的 DNA 分子机器人，据团队介绍该产品已开启临床前研究。其中，研究过程中发展的新型 G-四联体荧光探针 ThT-NE 已经由全球最大的化学试剂公司 Sigma-Aldrich 公司（现已被默克收购）实现了商业化，已经面向市场销售。

从目前的市场情况来看，国内DNA纳米机器人相较海外起步较晚，且市场参与者以初创企业为主，因此大部分产品还在研发、审批阶段。而海外由于布鲁克、牛津仪器、多伦多纳米仪器等大企业的入局，加速了该领域商业化的发展。未来，随着机器学习和人工智能等先进技术的出现，DNA纳米机器人定将在更多临床领域得到应用。