多药耐药性 (MDR)——肿瘤对多种药物产生耐药性的过程——是癌症化疗失败的主要原因。肿瘤细胞通常通过增加将药物泵出细胞的蛋白质的产生来获得 MDR，从而使化疗无效。现在，在 ACS 的Nano Letters 上报道的研究人员已经开发出纳米颗粒，可在肿瘤细胞内释放大量钙，抑制药物泵并逆转 MDR。

一种称为 P-糖蛋白 (P-gp) 的泵蛋白通常在 MDR 中起关键作用。P-gp 位于细胞膜中，它利用三磷酸腺苷 (ATP) 形式的能量将药物泵出肿瘤细胞。科学家们试图以各种方式阻断 P-gp，例如使用小分子抑制剂或消耗 ATP。然而，迄今为止使用的策略可能会导致副作用，或者它们在体内不稳定。一些治疗可能难以准备。Kaixiang Zhang、Zhenzhong Zhang、Jinjin Shi 和同事想使用不同的方法来阻止 P-gp。先前的研究表明，用钙离子使肿瘤细胞过载既可以减少 P-gp 的产生，又可以降低 ATP 水平。但该团队需要找到一种方法，在体内释放大量钙和化疗药物癌细胞。

研究人员通过在磷酸钙纳米颗粒中装载化疗药物阿霉素，然后用允许 TCaNG 靶向并进入癌细胞的分子涂覆它们，从而制造了一种“钙离子纳米发生器”(TCaNG)。一旦进入细胞，TCaNGs 进入酸性隔室，在那里 TCaNGs 分解，释放阿霉素和钙离子爆发。当该团队在实验室的培养皿中对癌细胞进行 TCaNG 测试时，ATP 和 P-gp 的产量均下降，这使得阿霉素能够杀死先前具有抗药性的肿瘤细胞. 在荷瘤小鼠中进行测试时，TCaNG 治疗的小鼠在治疗 21 天后显示出比对照小鼠明显更小的肿瘤，并且没有明显的副作用。