IT 之家 4 月 16 日消息，痛风是人体内尿酸结晶堆积引发的剧烈关节炎症，传统药物治疗虽能降解尿酸缓解症状，却像 " 灭火器 " 只能扑灭明火，无法清除隐患，尿酸降解后产生的过氧化氢长期损伤关节，甚至引发心血管疾病。

针对这一难题，南方医科大学今日发布新闻稿称，该校药学院涂盈锋教授团队在 Nature Communications 发表了题为 "Gout management using uricase and sodium citrate hollow mesoporous nanomotors" 的研究论文。

该研究构建了一种负载有柠檬酸钠和尿酸酶的中空介孔二氧化硅 " 纳米马达 "，作为可移动的能量转换器件，用于痛风安全高效的主动治疗，也成为全球首个利用二氧化硅 " 纳米马达 " 开展痛风主动治疗的研究。

在摸索研究中，涂盈锋团队成员偶然注意到蜜蜂采蜜时会释放信息素引导同伴，形成高效的 " 群体作业 "。这启发了团队有了 " 纳米蜂群 " 的大胆设想，能否设计一种能在人体关节内自主运动的纳米颗粒，携带人体匮乏的降解尿酸的酶，像一只只小蜜蜂一样，在关节内自主协作，精准 " 围攻 " 尿酸结晶？

于是，可负载柠檬酸钠和尿酸酶的中空介孔二氧化硅 " 自驱动纳米马达 " 的概念诞生了，它就像一台微型机器人，在人体关节腔内一边 " 吃掉 " 尿酸，一边将有害的降解产物过氧化氢转化为无害的水和氧气，形成自给自足的 " 能量循环链 "。

" 纳米马达 " 自主运动的核心是硅壳的不对称孔洞，但因为初期合成的孔洞要么太大（>150 nm），颗粒易碎裂，要么太小（

最初研发的 " 纳米马达 " 像无头苍蝇般，只能随机移动（布朗运动），效率极低。团队研究发现尿酸降解会产生离子梯度，就像火箭喷射气体产生推力一样。利用这一原理，团队在纳米颗粒表面 " 凿 " 出一个不对称的孔洞（类似火箭尾喷口），让纳米颗粒能像赛车一样自主加速，使其运动速度提升了近 3 倍。由于纳米颗粒表面孔洞的大小和位置需精确到纳米级，为实现其稳定量产，团队还反复尝试了上百种硅壳合成工艺，最终通过 " 一步法 " 化学合成实现了目标。

▲   研发的 " 纳米马达 " 导图

尿酸酶非常脆弱，如何防止高温、酸性、蛋白酶随时可能对尿酸酶的摧毁？团队为 " 纳米马达 " 特别设计穿上了 " 硅壳铠甲 "，通过表面氨基包裹，来修饰固定酶分子。通过实验发现，包裹后的尿酸酶在 70 ℃高温下仍保留 46% 活性，抵御蛋白酶的能力提升了 2.5 倍。

目前，负载柠檬酸钠和尿酸酶的 " 纳米马达 " 在动物实验模型中已展现卓越疗效，关节损伤修复率超 90%，且无副作用。

下一步，团队将推进临床试验，通过将 " 纳米马达 " 注射进人体关节腔，在 5 年内实现痛风患者 " 一针治疗 " 的目标。从更长远看，" 纳米马达 " 的技术还可拓展至其他代谢性疾病，例如运用葡萄糖驱动的 " 纳米马达 " 治疗糖尿病，或用胆固醇降解酶对抗动脉粥样硬化。

IT 之家附论文链接：