通过跨癌细胞膜计算激活DNA纳米机器以精确治疗实体瘤

利用癌细胞的内源特征，DNA纳米机器的响应激活在肿瘤治疗中取得了巨大成功。与外部光照等额外刺激相结合，提供了DNA纳米机跃的时空控制。然而，考虑到普通光源的宏观暴露面积，细胞水平的特定激活仍然具有挑战性。位于细胞膜上的DNA逻辑门有助于细胞特异性，但在操作过程中输入DNA链的自由扩散会降低效率，并导致实体瘤周围正常细胞的副作用。

本文研究人员设计了跨膜DNA逻辑计算策略，仅在复杂的实体肿瘤微环境中癌细胞中激活DNA纳米机械。通过在上转换纳米颗粒上修饰DNA链，制备了DNA纳米机器多壳UCNPs DNA。LA-apt是锚定在癌细胞膜体的DNA链，与细胞内的miRNA-21分别输入1和2。在细胞膜上与输入1杂交不仅在DNA纳米机器上暴露miRNA-21识别区域，而且还将其传递到癌细胞中。与细胞内输入2的杂交完成和门操作，释放DNA链L2作为输出。L2作为操作DNA纳米机器的触发器，相应激活光敏剂Rose，Bengal产生活性氧。通过DNA纳米机械在癌细胞膜上的和门的操作，在复杂的实体肿瘤微环境中实现了只有癌细胞的高度正确治疗，有可能成为实体肿瘤正确治疗的希望方法。