医师报讯（特约记者 衣晓峰）我国专家学者从自然界旋转分子马达驱动的细菌中汲取创新灵感，研发出一种新型的光合磷酸化纳米机器人，在心肌损伤精准治疗领域取得了新突破。由哈尔滨工业大学生命科学和医学学部贺强、吴英杰教授团队完成的题为“主动靶向修复心肌损伤合成代谢的光合磷酸化纳米机器人”研究新成果，近日发表在最新一期国际权威期刊《美国化学会志》上。专家评价认为，这项自供能、自导航的磷酸化纳米机器人系统，为今后心血管疾病及其它由能量代谢紊乱所致的相关病症精准治疗提供了新思路、新策略。

心肌损伤是指心肌细胞由于各种原因酿成的功能或结构上的损害。这种损伤可以由多种因素引起，包括感染、缺血、炎症、中毒以及代谢紊乱等。心肌损伤不仅影响心脏的正常功能，还可能带来心肌梗死、心肌炎、心肌病、心律失常乃至心力衰竭等各种严重的心脏疾病。临床上，作为人体重要的供能物质，三磷酸腺苷（ATP）的应用，有助于维持和恢复细胞的能量代谢，是修复受损心肌细胞功能的关键所在，也是抵御心血管疾病的重要举措。而当前静脉注射ATP的给药途径，易使ATP在体内易分解、诱发炎症反应、难以进入细胞内部发挥药效。因此，如何实现ATP的靶向递送或在病灶部位的原位合成，已成为心血管疾病领域亟待攻克的技术难题。

在国家自然科学基金、黑龙江省重点研发计划的支持下，贺强、吴英杰教授团队运用自然界最小的旋转生物分子马达——ATP合酶作为驱动引擎，构建了一种兼具定向迁移和能量分子ATP供给功能的磷酸化纳米机器人。该纳米机器人基于可控分子自组装原理，利用天然类囊体与卵磷脂囊泡共挤出过程中发生的相分离，促使ATP合酶非对称地嵌入纳米机器人膜表面。这种设计保留了天然类囊体膜的光吸收系统，使纳米机器人能够吸收光能并将其转化为腔内质子势能，从而驱动ATP合酶旋转，触发光合磷酸化反应合成ATP能量分子。同时，磷酸化纳米机器人在光照下表现出显著增强的平动扩散效率，最高增幅达89%。在梯度光场的作用下，磷酸化纳米机器人展现出类细菌的自适应性趋光行为，具备高度可编程性与靶向性。

专家评价指出，通过旋转生物分子马达ATP合酶的能量转化过程，有助于光驱动的可编程运动，在动物活体模型中实现了主动迁移至心肌损伤区域，显著提升了胞内ATP水平，有效重建了局部代谢功能，为今后临床解决心肌损伤及各种严重的心脏病展现了光明前景。