课题背景：肿瘤是一种严重危害人类健康的疾病，目前的治疗手段主要包括手术、放化疗和靶向药物等，但都存在一定的局限性和副作用。肿瘤血管是肿瘤生长和转移的重要基础，通过阻塞肿瘤血管的供血，可以有效抑制肿瘤的发展。凝血酶是一种能够诱导血栓形成的关键酶，如果能够将其精确地输送到肿瘤血管并释放，就可以实现肿瘤栓塞治疗的目的。然而，如何将凝血酶安全地运输到肿瘤部位，并在适当的时机释放出来，是一个巨大的挑战。
课题简介：本课题旨在利用DNA纳米技术构建一种智能型的纳米机器人，用于肿瘤栓塞治疗。该纳米机器人由DNA自组装而成，具有管状结构，内部空腔可以装载凝血酶作为药物载体，两端分别修饰有核仁素适配体和DNA开关作为靶向和响应元件。当纳米机器人进入血液循环后，核仁素适配体可以识别并结合肿瘤相关内皮细胞表面的核仁素受体，实现对肿瘤血管的靶向定位；当纳米机器人与核仁素结合后，DNA开关会发生构象变化，导致纳米机器人从管状变为平面结构，从而释放出内部装载的凝血酶；凝血酶在肿瘤部位激活凝血系统，诱导肿瘤血管形成血栓，从而达到抑制肿瘤生长和转移的效果。
课题内容：
设计并合成DNA纳米机器人的各个组分，包括DNA管、核仁素适配体、DNA开关和凝血酶；
通过DNA自组装技术将各个组分组装成完整的纳米机器人，并对其进行表征和优化；
评价纳米机器人在体外和体内的靶向性、响应性、稳定性和安全性；
评价纳米机器人在不同类型和模型的肿瘤中的栓塞治疗效果，并探讨其作用机制和影响因素；
拓展纳米机器人的功能和应用范围，例如将其与其他药物或治疗手段进行联合或协同使用。
课题创新点：
首次利用DNA纳米技术构建一种智能型的纳米机器人，用于肿瘤栓塞治疗；
利用核仁素适配体实现对肿瘤相关内皮细胞的高效靶向，并利用DNA开关实现对凝血酶的可控释放；
实现了对多种类型和模型的肿瘤的高效栓塞治疗，且具有良好的安全性和生物相容性；
为纳米药物的设计和应用提供了一种新的思路和平台，为肿瘤治疗提供了一种新的策略和手段。