近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自香港浸会大学(Hong Kong Baptist University)的科学家们通过研究设计并合成了一种球形大分子运输工具用于癌症药物的运输，其或许能够增强药物的有效性，这项研究突破将帮助研究人员深入理解靶向性的治疗药物，比如白血病疗法中所使用的药物苯丁酸氮芥。

图片来源：HKBU

研究者所报道的一系列新型超支化大分子在其分支单元中最多携带有15个机械键，这些机械键是一种新型的非共价键，类似于我们所熟悉的链和钩子，这些大分子能够通过集体和可控分子来回穿梭来引起分子出现整体运动，从而就能封装药物分子，并通过酸性刺激释放其能力。

研究者Ken Leung表示，在当前的白血病疗法中，药物常常能被运输至血液和骨髓中来杀灭白血病细胞，而所释放的能够杀灭自由漂浮癌细胞的药物量往往无法被有效控制，这15个机械键就类似于15个机械臂一样，能够控制释放到靶向性癌细胞中的药物运输。这种智能材料结合了分子机械和树枝状分子的特性，在合成和控制药物释放上发挥了巨大作用，由于具有一定的复杂性和尺寸，这种合成性的分子常常类似于小型病毒。

由于小型球形分子运输装置具有相对较低的毒性，因此其或许能作为一种潜在的药物运输机器“淹没”在人类机体中发挥作用，通过质谱法就能分析这些新型大分子的分子量，同时研究者还能利用超级计算机模拟的方法来验证这些分子的化学结构和物理特性。

研究者Kwan Chak-shing表示，我们非常高兴能够完成这项具有挑战性的工作，大分子机器的合成是比较复杂的，而中间化和学需要进行机械键的形成，其次是精细的纯化和特性形成。分子机器能够与对特定刺激（输入）做出反应的分子进行组合，从而产生机械运动（输出）。轮烷聚合物是一种连锁分子，其能将超支化单分子同分子机器相结合，在多种类型的轮烷聚合物中，III-B型聚合物拥有最为复杂的分子结构，同时其还能展现出最大规模的延伸-收缩特性，这或许就能帮助研究人员开发出更具复杂特性的分子机器来用于功能性材料和纳米技术中，比如癌症药物和生物性分子的运输中等。

原始出处：Chak-Shing Kwan, Rundong Zhao, Michel A. Van Hove, et al.Higher-generation type III-B rotaxane dendrimers with controlling particle size in three-dimensional molecular switching.Nature Communicationsvolume 9, Article number: 497 (2018) doi:10.1038/s41467-018-02902-z