新闻网讯 近日，我校材料复合新技术全国重点实验室官建国教授团队在可注射纳米机器人用于肿瘤精准治疗领域取得突破性进展，相关研究成果以“Bienzyme-powered nanorobots with ultrasensitive chemotaxis for precision cancer threrapy”为题，发表在《国家科学评论》（National Science Review，NSR），引起领域内高度关注。论文通讯作者为材料复合新技术全国重点实验室官建国教授、罗明副研究员和武汉大学口腔医学院余自力副主任医师，第一作者为材料科学与工程国际化示范学院博士研究生杨自立和高志雪以及材料科学与工程学院硕士研究生裴子叶。

肿瘤是当前威胁人类生命健康的重大疾病之一，其高发病率和高致死率给全球公共卫生体系带来沉重负担。现有化疗等传统治疗手段存在脱靶毒性高和治疗效果差的痛点难点。随着纳米技术发展，纳米药物递送系统已被广泛研究。然而，现有的纳米药物递送系统属于被动扩散，主要依赖血管的EPR效应和抗体-抗原相互作用实现寻靶。它们存在肿瘤靶向效率低，瘤内穿透能力不足以及肿瘤细胞内化效率低等关键核心瓶颈，难以满足肿瘤精准治疗的临床需求。

化学驱动纳米机器人能够利用周围环境的化学燃料产生驱动力，在梯度浓度的化学燃料环境中趋化运动，但现有化学驱动纳米机器人因为肿瘤微环境中的生化标识物浓度极低，很难表现出高灵敏的趋化运动。官建国教授研究团队通过解耦化学驱动纳米机器人的平动力和转动取向力，成功研制了高灵敏趋化的智能纳米机器人。它是一种双面神纳米粒子，在单侧表面依次修饰了过氧化氢酶与脲酶。通过对大量的荷瘤鼠活体实验证明，这种智能纳米机器人通过静脉注射进入血液循环系统后，能够高效靶向到肿瘤组织，绝对靶向效率达到28.36%。相比于依赖被动扩散的对照组，对肿瘤组织的靶向效率提升200倍，渗透能力增强12倍和细胞内化效率提高1970倍。作为药物递送载体，它们只需要传统抗肿瘤药物注射剂量的1%就能实现92.7%的抑瘤效率，甚至让肿瘤组织完全消融，对肿瘤组织的抑瘤效果比相应的被动扩散纳米给药体系提升49倍，能显著提升抗肿瘤药物的靶向治疗效果。文中发展的方法通过更换不同的酶催化部件，可制备出应用于不同疾病治疗的超灵敏趋化纳米机器人，展现出策略的通用性。这为构建下一代药物递送系统提供了全新策略，有望发展成为肿瘤精准治疗的颠覆性变革新技术。

该成果是继团队在2023年研制成功磁驱溶栓纳米机器人（Sci Adv, 2023, 9, eadk7251）之后的又一重要突破。此前，官建国教授已受邀在期刊Chem Soc Rev (2025，doi:10.1039/D5CS00596E )就可注射纳米机器人在肿瘤治疗中的应用发表专题评述文章。官建国教授团队长期深耕微纳米机器人领域，发展了趋性智能纳米机器人、磁控导航纳米机器人与集群以及血栓和肿瘤精准医疗技术。在Natl Sci Rev、Sci Adv、Nat Commun、Chem Rev、Chem Soc Rev、Adv Mater等期刊发表高水平论文100余篇。

文章链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf580

文：罗明；编辑：曹明；审核：胡泳