新方法可使药物直达癌细胞

来源: 科技日报 / 作者: 2019-07-10
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科技日报杭州 7 月 9 日电 (记者江耘 实习生钱珂鑫 通讯员柯溢能)记者 9 日从浙江大学获悉,该校黄飞鹤教授、毛峥伟教授和美国国立卫生研究院喻国灿博士团队,研制出一种构筑超分子多肽的新方法,其可控的多肽自组装拥有多种形貌,如同一艘能够装载光动力治疗的光敏剂 - 卟啉的 “潜艇”,进而给药直达肿瘤细胞。相关研究成果近日发表于国际期刊《自然 · 通讯》。

多肽是基于内源性氨基酸的生物材料,具有生物相容性好、细胞吞噬效率高、免疫毒性低等优点,是生物化学领域中纳米功能材料的最佳选择之一。

多肽的亲水端是肿瘤细胞靶向序列,用于确定行进方向到达肿瘤组织;疏水的部分则用于构筑两亲组装体和载药。两者以可交联的序列连接,这些半胱氨酸残基在氧气中加热时会被氧化为胱氨酸,把多肽链牢牢链接在一起,起到定型的作用。参与研究的浙大化学系博士生朱黄天之表示,这一设计使得他们的材料即使在高温组装,降低温度后组装形貌也较为稳定。

“多肽与柱芳烃组成纳米粒是一种全新的材料构筑方式。”黄飞鹤介绍。为了更好地控制药物的包载和纳米材料的形貌,科研人员创新地将被甘醇链修饰的柱 [5] 芳烃引入用于调控组装过程及组装形貌。作为正五边形的环状化合物的柱 [5] 芳烃,中间的空腔可以容纳客体分子,赋予载药 “货船” 温度响应性。得到的超分子多肽在加热后会因为柱 [5] 芳烃从亲水变成疏水,“变身”成为球形的纳米粒子结构。毛峥伟表示,组装形貌调控就是一个重要的创新,多肽的组装形貌从纳米线变成纳米粒子,可以做更多的生物实验。

作为杀死肿瘤细胞手枪的卟啉,在多肽与柱 [5] 芳烃加热自组装过程中被包载进入球形“潜艇”,伪装穿越人体屏障,同时通过导航找到肿瘤细胞,进入到肿瘤细胞内部。在光照条件下,卟啉像是被扣动了扳机,发射出氧自由基对细胞造成破坏,进而诱导细胞死亡。通过动物实验,科研人员将该纳米药物用于生物相容性好,免疫毒性低的光动力治疗。

科研人员表示,超分子的修饰策略及多肽的靶向性大大提高了光动力治疗效率,这种超分子多肽在多肽的修饰及肿瘤的精准治疗等方面,具有广阔的应用前景。

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