癌癥是一種很難治療的疾病，因為癌細胞會迅速變異，對化療藥物和放療產生抗藥性。世界衛生組織估計，在2018年，近1000萬人死于癌癥。據估計，由于治療和患者在治療期間不能工作而造成的生產力損失造成的經濟成本高達1.2萬億美元，預計隨著人口老齡化而增加。

       斯坦福大學的博士后學者，Andy Tay設計了微小的納米材料--比一粒米還小一萬倍的物體--來更好地將DNA傳遞到一種叫做T細胞的白細胞中，這種白細胞可以幫助我們抵抗癌癥。他的方法有效地將DNA傳遞給T細胞，然后將T細胞轉化成超級戰士，用于追蹤和攻擊癌細胞。

       上世紀90年代，因癌癥免疫治療獲得2018年諾貝爾醫學獎或生理學獎的James Allison和Tasuku Honjo發現，癌細胞可以抑制T細胞并阻止它們檢測腫瘤細胞。他們*使用一種叫做抗體的蛋白質來與癌細胞結合。這可以防止癌細胞干擾和抑制T細胞。
       Andy Tay研究的第二種癌癥免疫療法，涉及到用定制的DNA基因工程T細胞。他植入T細胞的DNA編碼的蛋白質就像武器一樣，在癌細胞有機會產生新的突變之前就能更快地殺死癌細胞。
       不幸的是，將DNA導入細胞并不容易，現有的方法也不夠完善，可能會損害T細胞的抗癌功能。有些T細胞在DNA傳遞后會變得異常活躍，并攻擊患者自己的器官。
       有兩種主要的方式將DNA傳遞到T細胞中。一個使用病毒來傳遞DNA。第二種方法是大量電穿孔，這是一種利用電在細胞上穿孔的技術，允許DNA進入細胞。然而，這兩種方法都是低效的，并且有一些缺點。
       在遞送的過程中，病毒將自己的病毒DNA與治療DNA一起插入宿主細胞。這是危險的，因為病毒基因在我們體內的長期后果是未知的。病毒也能引發毒性免疫反應，如持續發燒甚至死亡。另一個不利之處是，病毒只能攜帶很小的DNA，因此很難把新的基因編輯工具塞進病毒里。
       這些缺點為電穿孔鋪平了道路。這種方法的原理是將細胞置于強電場中，在細胞膜上形成小孔，讓DNA通過。然而，這種技術類似于快遞員在一個人的家里炸洞來投遞包裹。他和其他人已經證明，這種方法會損害T細胞，削弱它們的抗癌能力。
       為了彌補這一技術上的差距，他開發了一種新技術，名為磁性納米電注射，或稱MagNEI，它可以將DNA導入T細胞，其效率是病毒和大體積電穿孔的四倍。這對于產生大量的基因工程T細胞士兵是必要的--大約需要10億來對抗癌癥。
       研究人員首先用FDA批準的磁性粒子修飾T細胞，激活它們，使它們更容易接受DNA傳遞。然后用磁鐵把這些細胞固定在中空的納米管上。這些管子的直徑是一粒米的一萬倍。接下來，電場通過納米管在細胞膜上形成小孔或隧道，使DNA進入細胞。磁力將DNA導入細胞核。這比電穿孔要溫和得多。
       除了觀察DNA傳遞效率(通過基因工程DNA成功轉化的細胞比例)之外，考慮各種傳遞方式的其他后果也很重要。例如，發現經過改造的T細胞士兵在DNA傳遞后，遷移和追捕癌細胞的能力會減弱。癌癥免疫治療研究群體需要超越簡單的評估，如效率和細胞存活率，以評估新的DNA傳遞技術的效用。
       因此，在近的一次綜述中，他提出了一個框架，用新的標準

來評估哪些DNA傳遞方法是有效的。評估DNA傳遞影響的一種方法是測量外源DNA傳遞如何改變特定基因的活性。
       例如，發現大量電穿孔會導致與新陳代謝相關的基因活性發生顯著變化。這也許可以解釋為什么用這種方法處理的細胞生長緩慢。細胞生長的減少會增加這些工程T細胞的制造成本，延長病人的治療時間。
       像這樣的基于磁性的納米尺度的方法在DNA傳遞方面比病毒和電穿孔法更有優勢，但是到目前為止，還只在動物研究和人體外的實驗中測試過它們。在未來，研究人員希望利用納米材料來傳遞DNA，創造基于細胞的療法。