生物医学工程研究人员已经开发出一种抗癌药物输送方法，本质上是在触发药物释放之前将药物走私到癌细胞中。这种方法可以比作将一颗杀死癌症的炸弹和它的雷管分开，直到它们进入癌细胞，然后它们结合在一起摧毁细胞。

“这是一种高效、快速的将药物输送到癌细胞并引发细胞死亡的方式，”莫然博士说，他是这项工作的第一作者，也是北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程项目的博士后研究员。“我们还使用了已经用于临床应用的基于脂质的纳米胶囊，使其更接近现实世界的使用。”

这项技术使用纳米级脂质胶囊或脂质体，将药物和释放机制同时输送到癌细胞中。一组脂质体含有腺苷-5'-三磷酸腺苷(ATP)，即所谓的“能量分子”。第二组脂质体含有一种名为阿霉素(Dox)的抗癌药物，它被嵌入DNA分子复合体中。当DNA分子与高水平的ATP接触时，它们展开并释放Dox。脂质体的表面与带正电的脂质或肽结合，这些脂质或肽就像开塞钻一样将脂质体引入癌细胞。

当脂质体被癌细胞吸收时，它们会被内核体(一种隔离所有进入细胞的外来物质的隔室)与细胞的其余部分隔离开来。

核内体内部的环境是酸性的，这导致还原脂质体和ATP脂质体融合在一起，以及核内体本身的壁。

与此同时，另外两件事正在同时发生。首先，ATP脂质体将它们的ATP泄漏到还原脂质体中，将还原从DNA笼中释放出来。其次，Dox脂质体的壁在核内体中形成一个开口，将富含Dox的内容物溢出到周围的细胞中，导致细胞死亡。

在小鼠模型中，研究人员发现，与不使用纳米级脂质体的Dox治疗相比，这项新技术显著降低了乳腺癌肿瘤的大小。

“这项工作有点类似于我们之前对聚合物纳米凝胶的研究，但有一个关键的区别，”该论文的资深作者、联合生物医学工程项目的助理教授谷真博士说。“不同之处在于，这种基于脂质体的技术允许我们将额外的ATP引入癌细胞，从而更快地释放药物。

“能够调节ATP水平很重要，因为一些癌细胞缺乏ATP，”顾补充说。“但这项技术即使在这样的环境下也能发挥作用。”