自供电癌症疗法三重打击

一种葡萄糖和氧气燃料的生物传感器，同时也作为药物输送系统，是第一个用于诊断、治疗和评估癌症治疗是否有效的生物传感器。

实时监测抗癌药物的效果和定制药物给药可以提高患者的治疗成功率，将这些组件组合成一个一体化的治疗平台已经吸引了大量的研究工作。能够实现“小型化电极的潜力和获得清晰的生物信息是需要解决的主要挑战，”解释说《朱他的团队开发了一种系统，可以诊断癌细胞，释放一种抗癌药物，然后测量药物的效果。

葡萄糖和氧气——这两种物质在人体内都很容易获得——为系统提供动力。它有一个阳极，催化葡萄糖氧化，产生电子，和一个阴极，催化氧气还原，接受这些电子。测试证实，表面有小孔的碗状金纳米颗粒作为阳极，以及空心球形排列的超薄碳层阴极是在系统中产生电子流的最佳材料。

DNA将阳极与抗癌药物阿霉素连接起来。这个连接部分地阻碍了电子在系统中的流动。然而，暴露在癌症生物标记物中胜过了DNA连接物，从阳极释放出抗癌剂。科学家们使用功率增加作为系统检测到癌细胞并释放药物的信号。

癌细胞会吸收阿霉素，而阿霉素会杀死癌细胞。当细胞死亡发生时，通常在癌细胞内的蛋白质暴露在细胞外环境中，并被阴极聚集起来。这些蛋白质阻碍了电子传递，所以系统的能量再次下降。这种能量的下降表明癌症治疗正在起作用。

他说，这非常符合目前医学界普遍强调的精准医疗。精准医疗的主旨确实是用生物标志物诊断进行靶向治疗的概念”,说迈克尔•汤普森加拿大多伦多大学的生物分析化学专家。

通过测量系统的能量实时监测细胞死亡是传统癌症疗法所缺乏的。然而，由于细胞死亡需要一段时间，朱的生物传感器的耐用性就成了问题。

“这项研究中提出的策略是否能成为一种普遍的方法还有待观察。”汤普森补充说:“存在一定程度怀疑的原因是，目前还不完全清楚该传感协议是否能够处理生物流体成分在电化学系统上无处不在的污染问题。”