痛風，是人體內尿酸結晶堆積引發(fā)的劇烈關節(jié)炎癥，已累及全國超8000萬患者。傳統(tǒng)藥物治療雖能降解尿酸緩解癥狀，卻像“滅火器”只能撲滅明火，無法清除隱患，尿酸降解后產(chǎn)生的過氧化氫更像“余燼”，長期損傷關節(jié)，甚至引發(fā)心血管疾病。更棘手的是，人體自身早已失去分解尿酸的“工具”——尿酸酶。如何設計一個既能高效降解痛風患者體內尿酸，又能自動清理“余燼”的智能系統(tǒng)？

　　4月16日，南方醫(yī)科大學稱，學校藥學院涂盈鋒教授團隊已在《自然·通訊》發(fā)表了研究論文。該研究構建了“裝”有檸檬酸鈉和尿酸酶的二氧化硅“納米馬達”，可以在關節(jié)腔內“吃”掉尿酸結晶，有望在5年內讓痛風患者實現(xiàn)“一針治療”的目標。

　　在一次摸索研究中，涂盈鋒團隊成員偶然注意到蜜蜂采蜜時會釋放信息素引導同伴，形成高效的“群體作業(yè)”。這啟發(fā)團隊有了“納米蜂群”的大膽設想：能否設計一種能在人體關節(jié)內自主運動的納米顆粒，攜帶人體匱乏的降解尿酸的酶，像一只只小蜜蜂一樣，在關節(jié)內自主協(xié)作，精準“圍攻”尿酸結晶？

　　于是，可負載檸檬酸鈉和尿酸酶的中空介孔二氧化硅“自驅動納米馬達”的概念誕生了。涂盈鋒介紹，其就像一臺微型機器人，在人體關節(jié)腔內一邊“吃掉”尿酸，一邊將有害的降解產(chǎn)物過氧化氫轉化為無害的水和氧氣，形成自給自足的“能量循環(huán)鏈”。

　　“我們不是在單純制造尿酸酶納米顆粒，而是在納米世界實現(xiàn)微小顆粒的自主運動?！眻F隊主創(chuàng)成員劉璐表示，要讓尿酸酶納米顆粒在關節(jié)腔內快速“掃除”尿酸和降解產(chǎn)物，就必須賦予納米顆粒較快的運動速度。

　　困難接踵而來。最初研發(fā)的“納米馬達”像無頭蒼蠅般，只能隨機移動，效率極低。團隊經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，尿酸降解會產(chǎn)生離子梯度，就像火箭噴射氣體產(chǎn)生推力一樣。利用這一原理，團隊在納米顆粒表面“鑿”出一個不對稱的孔洞，類似火箭尾噴口，讓納米顆粒能像賽車一樣自主加速。

　　然而，初期合成的孔洞要么太大，顆粒易碎裂；要么太小，離子梯度推力不足。團隊反復嘗試不同配比的溶膠—凝膠反應，最終將孔徑穩(wěn)定在85.8±21.3納米，這相當于頭發(fā)絲直徑的千分之一。

　　尿酸酶非常脆弱，如何防止高溫、酸性、蛋白酶隨時可能對尿酸酶的摧毀？團隊為“納米馬達”特別設計“穿”上了“硅殼鎧甲”，通過表面氨基包裹，來修飾固定酶分子。通過實驗發(fā)現(xiàn)，包裹后的尿酸酶在70℃高溫下仍保留46%活性，抵御蛋白酶的能力提升了2.5倍。涂盈鋒說，這相當于給士兵穿上防彈衣，讓它們在惡劣環(huán)境中也能持久作戰(zhàn)。

　　目前，負載檸檬酸鈉和尿酸酶的“納米馬達”在動物實驗模型中已展現(xiàn)卓越療效，關節(jié)損傷修復率超90%，且無明顯副作用。涂盈鋒說，這是全球首個用于痛風主動治療的可移動能量轉換器件。下一步，團隊將推進臨床試驗，通過將“納米馬達”注射進人體關節(jié)腔，在5年內實現(xiàn)痛風患者“一針治療”的目標。從更長遠看，“納米馬達”的技術還可拓展至其他代謝性疾病。

　　南方日報記者 黃錦輝

　　通訊員 柯佳