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  憑借著將不同形式能量轉化為機械運動的特性及其微納米尺度效應，微納米馬達為突破傳統被動給藥系統治療重大疾病的局限性帶來了可能，因此受到了越來越多研究者的關注。然而，目前，微納米馬達在體內疾病治療中的諸多優勢的實現還處于起步階段，這是由于機體不同部位疾病的復雜性和特殊性造成的。也是因為目前的微納米馬達在生物安全性和功能性方面還存在著許多亟待解決的難題。

  針對當前大部分化學類微納米馬達面臨的生物安全性問題，毛春教授團隊受人體內源性生化反應（即一氧化氮合成酶將活性氧和L-精氨酸轉化為一氧化氮）的啟發，利用超支化聚酰胺/ L-精氨酸混雜制成具有自驅動功能的零廢料化學納米馬達，并實現在細胞環境下的自主運動。這是對迄今為止幾乎所有化學納米馬達在自驅動過程中均存在或產生對人體無益廢料（如氫氣、二氧化碳、氫氧化鎂、鉑等）現狀的重大突破。實現高度的生物相容性是研制在人體內應用化學納米馬達的關鍵，具有重要的科學意義和實際應用價值。

圖1. 零廢料NO驅動納米馬達合成示意圖及其應用。圖片來源：Nat. Commun.

  該團隊進一步研究了一氧化氮驅動納米馬達在腫瘤治療中實際應用。針對腫瘤化療過程中藥物滲透性差和產生多藥耐藥（MDR）的兩大挑戰，毛春教授團隊設計了具有運動能力和一氧化氮（NO）緩釋的阿霉素/葉酸/L-精氨酸（HFLA-DOX）納米馬達，能夠實現腫瘤化療中藥物的深層穿透和多藥耐藥的有效逆轉。并相應地提出了一種新的化療模式，即識別-滲透-逆轉-消除，他們通過體外細胞實驗和體內動物腫瘤模型驗證了其有效性。

圖2. HFLA-DOX納米馬達的制備以及可能的腫瘤治療機制。圖片來源：Adv. Sci.

  在這些研究工作的基礎上，該團隊又發表了題為“Biosafety, Functionalities and Applications of Biomedical Micro/nanomotors”的綜述文章。在這篇綜述中，首先關注微納米馬達作為一種生物醫學治療系統的生物安全性和功能性。然后對人體各種疾病（如眼科疾病、骨科疾病、胃腸道疾病、心血管疾病、癌癥等）的形成特點和治療難點進行了綜述，并對近20年來生物醫學微納馬達的研究進展進行了回顧，在綜述的最后提出了該領域面臨的挑戰和未來可能的發展方向。

  以上相關成果分別發表在Nature Communications (Nat. Commun. 2019, 10, 966), Advanced Science (Adv. Sci. 2020, DOI: 10.1002/advs.202002525)和Angewandte Chemie-International Edition (Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 10.1002/anie.202014328)上。論文的第一作者/通訊作者為南京師范大學化學與材料科學學院萬密密副教授，共同第一作者分別為南京師范大學博士生陳煥(Nat. Commun.; Adv. Sci.)、李婷(Angew. Chem. Int. Ed.)，通訊作者為南京師范大學毛春教授，共同通訊作者分別為南京師范大學沈健教授(Nat. Commun.; Adv. Sci.; Angew. Chem. Int. Ed.)與南京大學魏嘉教授(Adv. Sci.)。

  論文鏈接：

  https://www.nature.com/articles/s41467-019-08670-8

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202013689