[發明專利]納米生物機器人及其應用

無效

• 申請號: 200810240365.6
• 申請日: 2008-12-17
• 公開（公告）號: CN101744645A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 樂加昌;陶寧;張先恩;李峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院生物物理研究所;中國科學院武漢病毒研究所
• 主分類號: A61B17/00
• 分類號: A61B17/00;A61K9/00;A61M31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于納米生物新技術領域，涉及旋轉式ATP馬達構建的光驅動 納米機器人的設計，組裝及在輔助藥物擴散(溶栓)中的應用。

背景技術

傳統溶栓治療方法包括藥物溶栓、器械輔助溶栓。在急性心肌梗死的 搶救治療中，溶栓治療是快速恢復心肌血流的有效方法，早期使用溶栓劑 治療可使急性心肌梗塞患者的病死率降低30％[FEBS.Lett.2005，579(15)： 3303-3309]。目前溶栓藥物中效果較好的是重組組織型纖溶酶原激活劑 (rt-PA)，該藥的主要優點是與纖維蛋白的親和力很高，溶栓速度快；缺 點是易被肝臟清除，半衰期短(4分鐘-5分鐘)，需要持續靜脈滴注，因而 用藥劑量大、價格昂貴(高達4000-5000元/治療單位劑量)，當劑量超過 150mg時，可因導致血小板聚集而誘發再栓塞、顱內出血等并發癥[N.Engl. J.Med.，1995，333(24)：1581-1587.]。

器械輔助溶栓方面，介入治療引人關注[Nat.Clin.Pract.Neurol.2007， 3(1)：45-53.]，隨著Greenfiedl首次運用靜脈切開導管介入技術治療肺栓塞， 近年來介入技術逐漸進入血管栓塞的治療領域。在心血管疾病的介入治療 中，通過在股靜脈處開一個小口，插入中空的導絲，在X光機、核磁共振 儀等成像設備的導引下，通過體外操縱導絲到達血管栓塞或狹窄部位，導 絲前端可配置球囊、機械穿刺碎栓、血管內膜旋切和旋磨裝置，對血栓或 狹窄的血管內膜進行治療，其特點是創傷小、安全可靠，對其適應癥療效 明顯。但由于傳統加工技術在器件尺寸方面固有的局限，因此在導絲前端 的可配置器件的設計原理、尺寸大小、動力學特性等方面存在著難以突破 的技術障礙，介入治療的應用范圍僅局限于相對較大的血管，技術本身存 在一些局限性，例如機械碎栓過程中會產生大量的血栓碎片，其在血管內 的四散可能引發其他部位的小血管栓塞，盡管目前在碎栓的同時采取了吸 栓的相應措施，但實際尚需進一步完善；而血管內膜旋切和旋磨裝置在治 療過程中，可能會導致血管內膜的損傷，從而導致血栓的原位再形成，限 制了該技術在臨床上的進一步應用。因此美國醫學會規定rt-pA是目前唯 一許可的溶栓治療措施。

發明內容

本發明從納米生物機器人的角度，構建分子馬達驅動的，以血栓抗體 為導向的輔助快速溶栓的納米機器人，通過分子馬達在血栓局部的快速旋 轉，產生類似于微動力攪拌器的效應，并采用光驅動分子馬達，實現納米 生物機器人的可調控性，加快藥物與纖維蛋白的接觸，實現納米生物機器 人的生物機械力學效應與藥物酶解作用的協同，加速纖維蛋白溶解。

具體地，本發明提供以下各項：

1.一種納米生物機器人，其包括載色體，該載色體上含有分子馬達 F₀F₁-ATPase，其中所述F₀F₁-ATPase不含δ亞基，并且所述F₀F₁-ATPase 的α或β亞基上連接有納米蛋白粒子。

2.根據以上1的納米生物機器人，其中所述α或β亞基是經由抗α或 β亞基抗體與所述納米蛋白粒子連接，其中所述抗α或β亞基抗體是多克 隆抗體或單克隆抗體。

3.根據以上2的納米生物機器人，其中所述抗α或β亞基抗體是通過 生物素-鏈酶抗生物素-生物素與所述納米蛋白粒子連接。

4.根據以上1的納米生物機器人，其中所述納米蛋白粒子的粒徑在10 nm至100nm范圍內，優選在20nm至50nm范圍內。

5.根據以上1的納米生物機器人，其中所述納米蛋白粒子進一步與一 個DNA片段連接。在一個實施方案中，一個納米蛋白粒子上的DNA片段 與另一個納米蛋白粒子上的DNA片段互補(或部分互補)結合，由此抑 制納米蛋白粒子的運動(旋轉)。