我院在藥物制劑研發(fā)領(lǐng)域取得系列進展
近日，我院王峰教授課題組在藥物制劑研發(fā)領(lǐng)域取得系列進展。相關(guān)研究工作分別發(fā)表在《ACS Nano》和《ACS Applied Materials & Interfaces》上。
工程化的藥物遞送系統(tǒng)旨在增強藥物的溶解性、延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間、提升藥物的組織靶向能力。盡管納米材料已廣泛用于藥物遞送系統(tǒng)研究中，開發(fā)高效穿透細胞和組織屏障的藥物遞送系統(tǒng)仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在過去十多年的時間里，科研工作者開發(fā)了一系列具有運動性質(zhì)的納米顆粒，即納米馬達用于藥物的有效遞送。其中，基于化學(xué)能轉(zhuǎn)化的納米馬達系統(tǒng)，在構(gòu)建不對稱的納米結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)納米馬達的運動特性。值得指出的是，之前大多數(shù)納米馬達的不對性來自于單個納米顆粒本身，例如Janus SiO2，和Janus Mg/Pt顆粒等?？紤]到脂質(zhì)膜本身的流動性，課題組通過調(diào)節(jié)磷脂的組成、相態(tài)、膽固醇等，實現(xiàn)了金-鉑納米顆粒（Au@Pt）在脂質(zhì)體上的可控不對稱組裝行為，建立了一類脂質(zhì)體納米馬達系統(tǒng)。該類納米馬達膜上不對稱的Au@Pt使其具有優(yōu)異的過氧化氫酶活，可促進H2O2分解，產(chǎn)生O2推動納米馬達的定向運動。在此基礎(chǔ)上，該研究還發(fā)現(xiàn)負載化療藥物的脂質(zhì)體納米馬達可被腫瘤細胞高效攝??；而對含有細胞壁的植物葉片，也具有很好的細胞透過能力。上述脂質(zhì)體納米馬達系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)和植物納米技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用價值。相關(guān)論文發(fā)表在ACS Nano上，我院碩士研究生王鎮(zhèn)峰、博士研究生閆勇、課題組李超副教授為該文的共同第一作者，合肥工業(yè)大學(xué)為唯一通訊單位，王峰教授為獨立通訊作者。
脂質(zhì)體納米馬達的合成思路及其高效腫瘤細胞、植物葉片攝取示意圖
納米膠水是由聚合物或納米顆粒制成的生物粘合劑，可將兩個非粘合表面粘合在一起（Nature2014,505, 382-385；Angew. Chem.2014, 58, 6369-6373），目前已廣泛用于水凝膠粘附、美容、止血、傷口閉合與修復(fù)等領(lǐng)域。受納米顆粒溶液作為凝膠和生物組織粘合劑的啟發(fā)，課題組以片狀二氧化錳作為粘合劑，將核酸分子“粘合”在脂質(zhì)體的表面，并用于腫瘤光-基因治療，這拓展了納米膠水的內(nèi)涵。課題組以核酶（DNAzyme，即一種可以在輔助金屬離子存在下，切割細胞內(nèi)的mRNA）的分子作為模型核酸，兩性脂質(zhì)體作為模型脂質(zhì)體，構(gòu)建基于片狀二氧化錳的脂質(zhì)體納米膠水。在細胞內(nèi)氧化還原條件下，二氧化錳被還原成錳離子并聯(lián)合DNAzyme切割細胞內(nèi)相應(yīng)的mRNA分子，實現(xiàn)對腫瘤細胞的殺傷。為了實現(xiàn)脂質(zhì)體納米膠水的光-基因治療功能，借助核磁共振成像，對負載光敏劑脂質(zhì)體納米膠水進行了充分的生物醫(yī)學(xué)評價。該脂質(zhì)體納米膠水系統(tǒng)不僅為遞送核酸藥物提供了高效、經(jīng)濟的平臺，也為其他生物大分子在脂質(zhì)體上的修飾提供了新的思路。相關(guān)論文發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上，我院碩士研究生余月、王鎮(zhèn)峰為該文的共同第一作者，合肥工業(yè)大學(xué)為唯一通訊單位，王峰教授為獨立通訊作者。
脂質(zhì)體納米膠水的合成思路及在光-基因治療應(yīng)用示意圖
上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省重點研發(fā)計劃項目、安徽省杰出青年基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項等支持。王峰教授致力于研究納米-生物界面，在納米材料與脂質(zhì)膜、細胞膜、含細胞壁的細胞膜互作上取得多項高水平研究成果。迄今，在國內(nèi)外期刊發(fā)文56篇，第一/通訊作者在JACS（1篇），Angew. Chem.（1篇），Adv. Mater.（2篇），ACS Nano（3篇）等發(fā)文31篇。所有論文被引3380次（Google學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)），6篇論文被引超過100次（單篇最高被引753次）。獲批國自然3項（面上2項，青年1項）。
原文鏈接：
1. ACS Nano:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c00327
2. ACS Applied Materials & Interfaces:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c04022
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