将药物递送到癌细胞中是现代医学最大的难题之一。药物分子往往会被体液稀释，或被其他器官吸收，即使成功到达肿瘤区域，也难以突破细胞壁。因此，医疗界正在努力寻找高效的药物递送系统。
德国综合纳米科学研究院研究员Mariana Medina-Sánchez及其团队发明了一种独特的方法：利用精子作为载体向肿瘤递送药物。该系统专门针对妇科癌症、子宫内膜异位症及盆腔炎等女性生殖系统疾病。
原理十分简单：团队首先将精子浸泡在药物中，使其吸收大量药剂。随后，这些精子被引导进入一种独特的机械“缰绳”中，这种可自我收紧的装置被牢牢固定在精子头部。“缰绳”表面涂有铁，因此可受外部磁场控制。精子的作用是为系统提供动力，医生则可通过磁场将其导向肿瘤。
此外，“缰绳”具有快速释放功能：当碰到平面时，撞击力会使它们松开精子，让精子自由游走。这一设计旨在使精子在接触肿瘤后释放，并嵌入癌细胞中。
Medina-Sánchez团队已在实验室验证了该系统的效果。实验中，他们使用与人类精子大小相似的牛精子，将常用化疗药阿霉素注入其中，并成功套上“缰绳”。随后，这些精子被导向由海拉细胞和海拉球状体组成的标准癌细胞模型。
结果显示，“缰绳”使精子游速减慢43%，但精子仍能游动并进入癌细胞。最终，该系统成功杀死癌细胞，甚至球状癌细胞也被精子突破，药物从内部将其杀灭。
与其他药物递送系统（如细菌）相比，精子具有巨大优势：不会激发免疫攻击，也不会形成可能引发问题的细菌群。此外，精子能保护药物免受酶破坏，且不会意外释放药物，这一点优于“分子笼”药物系统——胶束。
当然，该系统也存在缺陷。首先，将精子送达肿瘤后，“缰绳”不再发挥作用，需要了解人体如何处理及排出这些微小机械装置。其次，药物剂量的可控性是一大问题，需精确计算抵达目标的精子数量及其携带的药物质量。最后，使用人类精子进行测试将引发伦理问题：精子来源？是否可能导致怀孕？
如果这些难题被成功解决，该系统将具有巨大潜力。仅在美国，每年就有超过10万女性被诊断出妇科癌症，她们急需高效的治疗手段。Medina-Sánchez团队表示：“在不久的将来，精子-混合系统也许将成为原位癌症的诊断和治疗手段。”