中新網(wǎng)合肥7月21日電 (記者 吳蘭)記者21日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心副教授陽麗華課題組揭示了納米顆粒的彈性影響其血液循環(huán)壽命的機(jī)制，并表明納米顆粒的彈性作為一個易于調(diào)節(jié)的參數(shù)，未來有望用于合理利用蛋白冠。
研究成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)。
一般來說，納米顆粒無論是用于藥物遞送，還是作為疫苗或用于疾病診斷，它在血液循環(huán)系統(tǒng)中保留的時間長，越有利于提高納米顆粒到達(dá)病變部位或目標(biāo)細(xì)胞的效率。
近期已有研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒的彈性顯著影響其血液循環(huán)壽命、細(xì)胞內(nèi)吞效率與模式、體內(nèi)分布等生理命運(yùn)。但是，其背后的機(jī)制仍未知。
納米顆粒進(jìn)入生命系統(tǒng)后，血液中的蛋白質(zhì)會快速吸附到顆粒表面上，并形成蛋白冠。所以，蛋白冠的特征決定了納米顆粒在體內(nèi)的生理命運(yùn)。
為合理調(diào)控蛋白冠，提前預(yù)控納米顆粒進(jìn)入生命系統(tǒng)后的表現(xiàn)，課題組此次重點(diǎn)研究了納米顆粒的彈性、蛋白冠、納米顆粒在血液循環(huán)壽命這三者之間的聯(lián)系。
課題組制備了一系列大小、形狀、表面化學(xué)相似，但彈性在45千帕至760兆帕之間可調(diào)的核殼納米球作為模式納米顆粒，從而成功將納米顆粒彈性對其生理命運(yùn)的影響與其他物化參數(shù)分割開，進(jìn)行獨(dú)立研究。
研究發(fā)現(xiàn)，在實驗小鼠模型中，納米顆粒的彈性對其血液循環(huán)壽命的影響并非文獻(xiàn)中普遍認(rèn)為的“越軟的顆粒血液循環(huán)壽命越長”那種單調(diào)性關(guān)系，而是具有非單調(diào)性，根據(jù)納米顆粒彈性不同，可分為三個不同區(qū)域，且彈性位于中間第二區(qū)域(15-75千帕)的納米顆粒具有最短血液循環(huán)壽命。
同時，納米顆粒與小鼠血漿混合后形成的蛋白冠，其組成也隨納米顆粒的彈性改變而發(fā)生非單調(diào)性變化。其中，載脂蛋白Apolipoprotein A-I(ApoA1)是唯一一種能在至少一個納米顆粒表面蛋白冠中達(dá)到相對豐度大于20%的蛋白質(zhì)，同時也是蛋白冠中相對豐度與納米顆粒血液清除壽命具有強(qiáng)烈相關(guān)性的唯一一種蛋白質(zhì)，顯示納米顆粒的彈性通過調(diào)控蛋白冠中ApoA1的吸附從而影響納米顆粒的血液循環(huán)壽命。(完)