浙江大学转化医学院的一间实验室里，科学家正尝试用近红外激光照射乳腺癌小鼠。3分钟后，等候在肿瘤部位的“药匣子”打开了，抗肿瘤药物快速均匀地渗透到肿瘤深层组织。4小时后，肿瘤细胞陆续凋亡……
通过医学、化工、光学、临床等多学科协作，浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院的周民团队构建出一种“抗癌纳米材料多级载药系统”，肿瘤药物“暗度陈仓”向肿瘤组织深层递送，明显抑制恶性肿瘤的转移，研究成果发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。
当前，一些被证明对肿瘤确有效果的药物在临床上有较大局限。其中一项关键局限在于：药物“跑太快”和“跑不远”。周民团队最新设计的多级载药系统，就是针对这一临床需求研发的。他们让抗癌药物“慢”下来，并能渗透到常规抗癌药进入不了的肿瘤深层组织。
在这项研究中，周民团队使用了一种广谱型抗癌药阿霉素。小分子阿霉素通过破坏肿瘤细胞的DNA起效，但同时对心肌细胞也有很强损伤。周民团队对阿霉素进行了改造，让多个阿霉素小分子“搭乘”纳米颗粒载体，形成一个聚合球。通过这个设计，药物的“个头”变大了，一定程度延长了药物在机体内停留的时间。
周民团队设计的抗癌药物聚合球，是一个具有光活性的纳米团簇。只有在特定波长的光的激发下，这些搭载在“球”上的抗癌分子才会释放扩散。直径约40纳米的纳米团簇通过静脉注射到乳腺癌小鼠体内，药物团簇通过血液系统向肿瘤蓄积，24小时后，它们只等体外一束激光的“命令”。
肿瘤组织的免疫荧光染色结果表明，纳米聚合球中的阿霉素（绿色荧光）不但可以在肿瘤内血管（红色荧光）周围有分布，而且在近红外激光激发下，可以在肿瘤深层组织具有非常好的分散性，表明阿霉素可以高效的“跑到“深层肿瘤组织。3分钟后，等候在肿瘤部位的“药匣子”打开了，抗肿瘤药物快速均匀地渗透到肿瘤深层组织。4小时后，肿瘤细胞陆续凋亡，肿瘤开始逐渐变小。
进一步实验表明，该多级载药系统不但可以高效地摧毁肿瘤细胞，同时还可以显著抑制肿瘤干细胞的生长。可以在消除原位肿瘤的同时，抑制肿瘤转移的发生。由于具有较好的肿瘤集聚能力，该系统可以显著降低抗肿瘤药物的心脏和系统毒性，具有较高的临床转化前景。