新方法可使藥物直達(dá)癌細(xì)胞
科技日報杭州7月9日電 (記者江耘 實習(xí)生錢珂鑫 通訊員柯溢能)記者9日從浙江大學(xué)獲悉,該校黃飛鶴教授、毛崢偉教授和美國國立衛(wèi)生研究院喻國燦博士團(tuán)隊,研制出一種構(gòu)筑超分子多肽的新方法,其可控的多肽自組裝擁有多種形貌,如同一艘能夠裝載光動力治療的光敏劑-卟啉的“潛艇”,進(jìn)而給藥直達(dá)腫瘤細(xì)胞。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國際期刊《自然·通訊》。
多肽是基于內(nèi)源性氨基酸的生物材料,具有生物相容性好、細(xì)胞吞噬效率高、免疫毒性低等優(yōu)點,是生物化學(xué)領(lǐng)域中納米功能材料的最佳選擇之一。
多肽的親水端是腫瘤細(xì)胞靶向序列,用于確定行進(jìn)方向到達(dá)腫瘤組織;疏水的部分則用于構(gòu)筑兩親組裝體和載藥。兩者以可交聯(lián)的序列連接,這些半胱氨酸殘基在氧氣中加熱時會被氧化為胱氨酸,把多肽鏈牢牢鏈接在一起,起到定型的作用。參與研究的浙大化學(xué)系博士生朱黃天之表示,這一設(shè)計使得他們的材料即使在高溫組裝,降低溫度后組裝形貌也較為穩(wěn)定。
“多肽與柱芳烴組成納米粒是一種全新的材料構(gòu)筑方式。”黃飛鶴介紹。為了更好地控制藥物的包載和納米材料的形貌,科研人員創(chuàng)新地將被甘醇鏈修飾的柱[5]芳烴引入用于調(diào)控組裝過程及組裝形貌。作為正五邊形的環(huán)狀化合物的柱[5]芳烴,中間的空腔可以容納客體分子,賦予載藥“貨船”溫度響應(yīng)性。得到的超分子多肽在加熱后會因為柱[5]芳烴從親水變成疏水,“變身”成為球形的納米粒子結(jié)構(gòu)。毛崢偉表示,組裝形貌調(diào)控就是一個重要的創(chuàng)新,多肽的組裝形貌從納米線變成納米粒子,可以做更多的生物實驗。
作為殺死腫瘤細(xì)胞手槍的卟啉,在多肽與柱[5]芳烴加熱自組裝過程中被包載進(jìn)入球形“潛艇”,偽裝穿越人體屏障,同時通過導(dǎo)航找到腫瘤細(xì)胞,進(jìn)入到腫瘤細(xì)胞內(nèi)部。在光照條件下,卟啉像是被扣動了扳機,發(fā)射出氧自由基對細(xì)胞造成破壞,進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。通過動物實驗,科研人員將該納米藥物用于生物相容性好,免疫毒性低的光動力治療。
科研人員表示,超分子的修飾策略及多肽的靶向性大大提高了光動力治療效率,這種超分子多肽在多肽的修飾及腫瘤的精準(zhǔn)治療等方面,具有廣闊的應(yīng)用前景。
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