中新網(wǎng)合肥7月21日電 (記者 吳蘭)記者21日從中國(guó)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(guó)家研究中心副教授陽(yáng)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(gè)易于調(diào)節(jié)的參數(shù)，未來(lái)有望用于合理利用蛋白冠。
研究成果日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)。
一般來(lái)說(shuō)，納米顆粒無(wú)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(shí)間長(zhǎng)，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(huì)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(duì)其生理命運(yùn)的影響與其他物化參數(shù)分割開(kāi)，進(jìn)行獨(dú)立研究。
研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)小鼠模型中，納米顆粒的彈性對(duì)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(zhǎng)”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(gè)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(shí)，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(gè)納米顆粒表面蛋白冠中達(dá)到相對(duì)豐度大于20%的蛋白質(zhì)，同時(shí)也是蛋白冠中相對(duì)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(guò)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)