想像一下未來某天一個病人去醫院檢查， 確診後醫生為了確定適合他 / 她的納米藥物， 就先給他 / 她注射了小劑量的包含數百種納米藥物的混合液， 第二天從病變區取出組織進行檢測， 隨後便確定最適合的納米藥物並進行治療……聽上去似乎有點天方夜譚， 但是研究人員的最新研究卻正在向著這樣的個性化治療目標邁進， 他們利用了一種叫做 DNA 條碼的技術進行納米藥物的篩選， 以期實現個性化治療。 那麼 DNA 條碼是什麼呢？事實上， DNA 條碼就是一段核苷酸序列， 可以通過 PCR 進行擴增以及基因測序的方法進行解碼。
2016 年底， 來自以色列理工學院的 Avi Schroeder 教授課題組在 Nature Communications 上發表了一篇有關抗腫瘤納米藥物個性化治療的研究論文， 他們採用了 DNA條碼技術對包載不同抗癌藥物的脂質體納米藥物的抗癌療效進行了預測及驗證。
目前臨床使用的抗癌藥物篩選主要通過取出病人腫瘤組織進行體外培養或者移植到免疫缺陷小鼠身上， 然後再測試藥物敏感性， 但是由於腫瘤環境的複雜性， 這種方法耗時久、操作複雜、準確率不高。 為了解決這些問題， Schroeder 等人提出了使用 DNA 條碼這一技術在單細胞層面來標記、追蹤和評估納米抗癌藥物的效果。
因為脂質體納米藥物已經在臨床使用， 可以有效富集到腫瘤組織提高藥物抗癌療效， 研究人員用脂質體裝載不同抗癌藥物以及相應的 DNA 條碼（50-120 對堿基對的 DNA 序列）， 形成多種 100 nm 納米顆粒。 他們選擇了三種臨床使用的治療三陰性乳腺癌（TNBC）的藥物（阿黴素、順鉑、吉西他濱）在小鼠身上進行了驗證，
隨後， 為了檢測這種條碼納米顆粒是否可以預測抗癌藥物的抗癌療效，
為了定義藥物的抗癌療效， 他們將死細胞中含量高的藥物定義為療效好的藥物， 活細胞中含量高的藥物定義為療效差的藥物， 以死細胞中的某個 DNA 條碼含量 / 活細胞中的該 DNA 條碼含量定義細胞對藥物的敏感性， 比值越高表明細胞對該藥敏感性越高， 亦即該藥療效越好。 結果發現吉西他濱對應的 DNA 條碼在死細胞中的含量遠高於在活細胞中的含量，
為了驗證條碼納米顆粒的預測結果是否準確， 他們進行了小鼠治療實驗。 結果如圖 4 所示， 吉西他濱的治療效果果然是最好的：腫瘤體積、品質均為最小， 腫瘤中細胞凋亡數量也最多。這表明DNA 條碼納米顆粒是快速預測抗癌藥物抗癌療效的有效診斷技術，檢測所需時間短、操作簡單、準確率高。
Schroeder 教授認為這種新技術不僅有助於篩選最佳抗癌藥物，還為研究腫瘤對不同藥物的耐藥性提供了新方法。同時，他也說道：“我的想法更實際：我們的研究能夠如何幫助病人呢？目前的研究結果讓我很興奮，但是我們還需要做更多工作將我們的技術發展成為公眾唾手可得的產品，但是我相信在不久的將來這項技術一定可以進入臨床。”
儘管如此，對於納米藥物而言，藥物的體內篩選固然很重要，但是納米顆粒性質的體內篩選或許更重要，因為納米顆粒的性質決定了納米藥物在各個組織器官中的富集量，這也就直接決定了藥物療效及副作用。同時，納米顆粒性質的體內篩選更加繁瑣，因為納米顆粒的組成不僅涉及組成分子的種類不同，還涉及相應分子的分子量、親疏水鏈段比例、不同組分比例等等，數量之多，數不盡數！因此要進行體內篩選實在是耗時耗力耗小鼠，篩不起啊。
為此，來自佛羅里達大學、佐治亞理工學院和麻省理工學院的研究人員採用相似的原理和方法成功解決了納米顆粒體內篩選的問題，實現了快速高通量篩選。他們的實驗結果表明利用 DNA 條碼技術可以在一隻小鼠體內同時篩選 30 種納米顆粒，快速準確地比較不同納米顆粒不同時間在不同器官中的富集量，同時實驗結果重複性很好，因此極大地節省了篩選所需資源（尤其是實驗動物資源），相關研究成果於今年 2 月發表在 PNAS 上，通訊作者包括大家熟知的大神 Robert Langer 教授。
毫無疑問，DNA 條碼技術將為納米藥物的發展帶來巨大的進展，為藥物及納米顆粒的快速準確篩選帶來了希望，允許研究人員在臨床給藥劑量的 1 /1000 以下水準同時進行多種藥物、多種性質納米顆粒的體內定量研究。如果再結合上微流控納米顆粒製備技術，納米顆粒從製備到篩選將不再是問題，這勢必將加速納米藥物的開發和優化，促進納米藥物的臨床轉化。
（原標題：DNA 條碼，私人訂制納米藥物！）
腫瘤中細胞凋亡數量也最多。這表明DNA 條碼納米顆粒是快速預測抗癌藥物抗癌療效的有效診斷技術，檢測所需時間短、操作簡單、準確率高。Schroeder 教授認為這種新技術不僅有助於篩選最佳抗癌藥物，還為研究腫瘤對不同藥物的耐藥性提供了新方法。同時，他也說道：“我的想法更實際：我們的研究能夠如何幫助病人呢？目前的研究結果讓我很興奮，但是我們還需要做更多工作將我們的技術發展成為公眾唾手可得的產品，但是我相信在不久的將來這項技術一定可以進入臨床。”
儘管如此，對於納米藥物而言，藥物的體內篩選固然很重要，但是納米顆粒性質的體內篩選或許更重要，因為納米顆粒的性質決定了納米藥物在各個組織器官中的富集量，這也就直接決定了藥物療效及副作用。同時，納米顆粒性質的體內篩選更加繁瑣，因為納米顆粒的組成不僅涉及組成分子的種類不同，還涉及相應分子的分子量、親疏水鏈段比例、不同組分比例等等，數量之多，數不盡數！因此要進行體內篩選實在是耗時耗力耗小鼠，篩不起啊。
為此，來自佛羅里達大學、佐治亞理工學院和麻省理工學院的研究人員採用相似的原理和方法成功解決了納米顆粒體內篩選的問題，實現了快速高通量篩選。他們的實驗結果表明利用 DNA 條碼技術可以在一隻小鼠體內同時篩選 30 種納米顆粒，快速準確地比較不同納米顆粒不同時間在不同器官中的富集量，同時實驗結果重複性很好，因此極大地節省了篩選所需資源（尤其是實驗動物資源），相關研究成果於今年 2 月發表在 PNAS 上，通訊作者包括大家熟知的大神 Robert Langer 教授。
毫無疑問，DNA 條碼技術將為納米藥物的發展帶來巨大的進展，為藥物及納米顆粒的快速準確篩選帶來了希望，允許研究人員在臨床給藥劑量的 1 /1000 以下水準同時進行多種藥物、多種性質納米顆粒的體內定量研究。如果再結合上微流控納米顆粒製備技術，納米顆粒從製備到篩選將不再是問題，這勢必將加速納米藥物的開發和優化，促進納米藥物的臨床轉化。
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