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            我校在藥物制劑研發領域取得系列進展

            日期:2022-06-17  稿件來源:食品與生物工程學院  

            圖文

            近日,我校食品與生物工程學院王峰教授課題組在藥物制劑研發領域取得系列進展。相關研究工作分別發表在《ACS Nano》和《ACS Applied Materials & Interfaces》上。

            工程化的藥物遞送系統旨在增強藥物的溶解性、延長藥物在體內的循環時間、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研究中,開發高效穿透細胞和組織屏障的藥物遞送系統仍面臨著巨大的挑戰。在過去十多年的時間里,科研工作者開發了一系列具有運動性質的納米顆粒,即納米馬達用于藥物的有效遞送。其中,基于化學能轉化的納米馬達系統,在構建不對稱的納米結構的基礎上,可實現納米馬達的運動特性。值得指出的是,之前大多數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。考慮到脂質膜本身的流動性,課題組通過調節磷脂的組成、相態、膽固醇等,實現了金-鉑納米顆粒(Au@Pt)在脂質體上的可控不對稱組裝行為,建立了一類脂質體納米馬達系統。該類納米馬達膜上不對稱的Au@Pt使其具有優異的過氧化氫酶活,可促進H2O2分解,產生O2推動納米馬達的定向運動。在此基礎上,該研究還發現負載化療藥物的脂質體納米馬達可被腫瘤細胞高效攝取;而對含有細胞壁的植物葉片,也具有很好的細胞透過能力。上述脂質體納米馬達系統在生物醫學和植物納米技術中具有廣闊的應用價值。相關論文發表在ACS Nano上,合肥工業大學碩士研究生王鎮峰、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,合肥工業大學為唯一通訊單位,王峰教授為獨立通訊作者。

            脂質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、傷口閉合與修復等領域。受納米顆粒溶液作為凝膠和生物組織粘合劑的啟發,課題組以片狀二氧化錳作為粘合劑,將核酸分子“粘合”在脂質體的表面,并用于腫瘤光-基因治療,這拓展了納米膠水的內涵。課題組以核酶(DNAzyme,即一種可以在輔助金屬離子存在下,切割細胞內的mRNA)的分子作為模型核酸,兩性脂質體作為模型脂質體,構建基于片狀二氧化錳的脂質體納米膠水。在細胞內氧化還原條件下,二氧化錳被還原成錳離子并聯合DNAzyme切割細胞內相應的mRNA分子,實現對腫瘤細胞的殺傷。為了實現脂質體納米膠水的光-基因治療功能,借助核磁共振成像,對負載光敏劑脂質體納米膠水進行了充分的生物醫學評價。該脂質體納米膠水系統不僅為遞送核酸藥物提供了高效、經濟的平臺,也為其他生物大分子在脂質體上的修飾提供了新的思路。相關論文發表在ACS Applied Materials & Interfaces上,合肥工業大學碩士研究生余月、王鎮峰為該文的共同第一作者,合肥工業大學為唯一通訊單位,王峰教授為獨立通訊作者。

            脂質體納米膠水的合成思路及在光-基因治療應用示意圖

            上述研究工作得到了國家自然科學基金、安徽省重點研發計劃項目、安徽省杰出青年基金、中央高校基本科研業務費專項等支持。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,在國內外期刊發文56篇,第一/通訊作者在JACS(1篇),Angew. Chem.(1篇),Adv. Mater.(2篇),ACS Nano(3篇)等發文31篇。所有論文被引3380次(Google學術數據),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

            (陶偉/文 王峰/圖 李艷/審核)

            責任編輯:程婷婷

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