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科学家研发出可穿透细胞膜的药物递送纳米材料

日期:2020-01-06编辑作者:公司产品

  研究人员已经创造出了新的钻形纳米材料,它们可以渗透细胞膜并在细胞内传递药物,从而提供了一种提高治疗功效的通用手段。他们的工作发表在《受控释放杂志》上。

  开发有效的治疗药物是一个艰巨的过程,甚至在临床试验开始之前就需要大量的时间和金钱。通常,从理论上讲应该治疗疾病的药物无法进行临床试验,因为这些药物无法穿透生物屏障(例如细胞膜)并无法达到所需的分子靶标。

  俄勒冈州立大学的科学家开发了一种新的纳米材料,该材料可促进药物通过细胞膜(称为CSPNs)或可穿透细胞的自组装肽纳米材料的传递。这些纳米结构由自组装成类似于钻头形状的氨基酸组成,这些纳米结构可以包裹药物,在渗透膜后将其输送到细胞中。CSPNs还具有高度的通用性,可以进行修改以适应特定的药理需要。

  研究负责人Gaurav Sahay说:“ CSPNs是一种新的模块化药物递送平台,可以通过氨基酸的序列特异性微调将其编程为精美的结构。”“氨基酸的微调赋予了其多种功能,例如柔韧性,自组装性,更高的载药量,可生物降解性和生物相容性,可实现CSPN的有效细胞内递送。”

  研究人员测试了5种不同的CSPN的结构和功能,他们通过将肽与(RADA)2接头缀合并改变其中包含的苯丙氨酸残基的数量来构建它们。

  “我们之所以选择(RADA)2,是因为它含有可排斥水并与水混合的交替氨基酸;主要作者Ashwani Narayana评论道。“我们证明了这些CSPN中二级结构的转变,这反过来在自组装和药物输送潜力中起着至关重要的作用。这些纳米钻的体内功效将使边界扩展到细胞内传递之外。”纳里亚纳补充说。

  有趣的是,他们发现CSPNs的形状从粗捻到细捻的纳米钻形态有所变化,因为它们添加了更多的苯丙氨酸残基。

  粗麻花钻有效地输送了雷帕霉素,雷帕霉素是一种众所周知的诱导自噬的药物,可回收细胞成分。Narayana说:“这些纳米钻具有很高的封装疏水性客体分子的能力。” “特别是粗扭曲的纳米钻显示出更高的内在化,并且能够在小鼠模型中将雷帕霉素定位在肝脏中。”

  这些模块化的CSPN可能是一个跨分子屏障传递分子的新平台。微小的变化可以将自组装引导为无数定义的纳米结构,使其成为一系列不同分子的理想宿主。

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