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能治療腎臟疾病的奈米裝置

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科技產業資訊室 - 謝威翔 發表於 2018年11月23日

圖、能治療腎臟疾病的奈米裝置

急性腎損傷(acute kidney injury , AKI),又稱急性腎功能衰竭,每年約有1330萬新病例,是一種嚴重的疾病。疾病發作後數小時或數天身體產生含氮廢物會累積並減少尿量,導致嚴重的併發症,目前沒有已知能完全治癒AKI的方法。目前主要的治療方式是給予一種抗氧化藥物稱為N-乙酰半胱氨酸(NAC),但由於NAC不易被腎臟吸收,因此正在找尋新的治療方法。
 
威斯康辛大學麥迪遜分校最近在Nature Biomedical Engineering 期刊上發表的一項研究中,描述了一種治療和預防AKI的新方法,使用直徑僅為十億分之一米的微小自組裝物體。他們的研究利用DNA摺紙奈米結構(DNA origami nanostructures, DONs)來保護正常腎臟及改善AKI患者的腎功能。用這種結構治療的益處與目前主要的治療方式相當,對來自小鼠的染色組織樣品的進一步檢查證實了DON的有益效果。
 
DNA摺紙奈米結構可以做出三角形、管狀和矩形,其原理是用DNA的四種核苷酸的鹼基配對特性,來設計和製造特定奈米結構,能夠在體內自組裝並傾向堆積在腎臟中。本研究在小鼠以及人類胚腎細胞中進行,發現DON能夠快速有效的充當腎保護劑,同時減輕AKI的症狀。利用斷層掃描(PET)檢查DON的分佈發現矩形的奈米結構特別有效,如同主要藥物NAC治療一樣。該研究首次利用PET定量成像研究DNA奈米結構在活體生物中的分佈,為治療AKI以及其他腎臟疾病帶來新的療法帶來可能性。(517字;圖1)


參考資料:
Healing kidneys with nanotechnology. ASU2018/11/8
DNA origami nanostructures can exhibit preferential renal uptake and alleviate acute kidney injury. Nature Biomedical Engineering,2018/11/8


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