多年来，人们一直在寻找一种能将药物直接运输到体内病变组织（如癌症）的理想工具，以提高治疗效果。最近，美国加州大学圣迭戈分校和麻省理工学院的研究人员取得了突破性进展，开发出能在血液中“航行”且不易被免疫系统清除的“纳米货船”。这些纳米载体有望将抗癌药物和显影剂精准递送至难以治疗或发现的肿瘤部位，并有效杀伤肿瘤细胞。

该成果由化学与生化学教授迈克尔·塞勒领导的研究小组获得，团队包括化学家、生物学家和工程师。塞勒教授介绍：“设计包括将显影剂和药物封装进保护性的‘母船’，避免其被自然清除。这些‘母船’直径仅50纳米，比头发丝直径小1000多倍。表面装载大量分子，能寻找并穿透肿瘤细胞。”科学家预测，这种微型“货船”未来将更高效地将高浓度有毒抗癌药物输送至肿瘤，同时减少对正常组织的副作用。

麻省理工学院健康科学和技术教授桑吉塔·布哈迪尔指出，许多药物在实验室中显示抗肿瘤潜力，但在人体中因无法有效到达病灶或浓度不足而失败。这些药物要么无法逃避人体防御系统，要么不能区分正常与目标组织。此外，缺乏早期检测工具也限制了治疗效果，而早期阶段是最易治疗的。

研究人员开发的“纳米货船”系统将治疗与诊断功能整合于单一微型设备，避免了被免疫系统快速清除。为防止被免疫系统识别，团队对“货船”表面进行了专门设计，采用经改造的油脂（细胞膜主要成分）构建载体。改造后的“货船”可在血液中循环数小时才被清除。通过小鼠实验，验证了油脂“货船”的循环能力。

为防止“货船”在抵达目标前泄漏药物，研究人员增强了“船体”强度。此外，在“货船”表面添加了经转基因改造的F3蛋白质分子，该蛋白能特异性结合肿瘤细胞并穿入细胞核。F3蛋白由加州大学圣塔芭芭拉分校伯纳姆医学研究所的艾吉·偌斯拉蒂教授提供，他表示：“我们正在打造新一代智能肿瘤靶向纳米装置，希望提高癌症诊断成像并精准治疗恶性肿瘤。”

实验中，“货船”装载了三种“货物”：超顺磁性氧化铁纳米粒子、荧光量子点以及抗癌药物阿霉素。氧化铁纳米粒子和量子点用于追踪“货船”在血液中的分布，前者通过核磁共振成像（MRI），后者通过荧光扫描。塞勒教授指出，荧光扫描分辨率更高，可在术前用MRI定位肿瘤，术中利用荧光扫描发现并切除所有肿瘤组织。

单一“货船”携带多种氧化铁纳米粒子增强了MRI成像亮度，有助于更早检测更小的肿瘤。每艘“纳米货船”结构类似包裹巧克力外壳的坚果：外壳由生物相容性油脂组成，内核为磁性氧化铁纳米粒子、量子点和阿霉素。这些“货船”在血液中成组航行，电镜下呈微小、连续的珍珠串状。

全球其他研究小组也在开发类似的多纳米粒子“纳米货船”系统，但多数实验局限于体外，很少涉及体内癌症成像与治疗。塞勒教授认为，这是因为体内血液中稳定性差和循环时间短，难以观察复杂纳米结构。他领导的研究首次成功展示了在活体动物中同时实现药物输送和病灶成像的双重任务。

目前，研究人员正尝试通过化学手段为“纳米货船”表面赋予特殊化学编码，以实现对特定肿瘤、器官或其他部位的精准药物递送。