對科學(xué)家而言，將藥物釋放至所需部位的難度有時候并不亞于新藥研發(fā),。最典型的例子就是大腦，大腦血管壁堅(jiān)實(shí)緊密，確保了絕大多數(shù)大分子不會從血液滲漏進(jìn)大腦組織,。因此，對于神經(jīng)性疾病的治療,，在某些類型的藥物給藥時,，血腦屏障是難以逾越的(參見《環(huán)球科學(xué)》2006年第11期《給大腦喂藥》一文)。但是美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫疾病研究所的曼朱納特·N·斯瓦米(Manjunath N. Swamy)和他的研究小組獨(dú)辟蹊徑,，設(shè)計(jì)出了巧妙的方法,，能讓藥物穿過血腦屏障(blood-brain barrier)，直接作用于腦細(xì)胞,。
一些專門感染神經(jīng)系統(tǒng)的病毒,，如狂犬病毒(rabies)和皰疹病毒(herpes)，可以輕而易舉地穿越血腦屏障,。為了借用這種能力,，斯瓦米的小組選擇了一個狂犬病毒表面中常見的小蛋白來偽裝藥物。科學(xué)家相信,，該蛋白可打開穿越血管壁的通道,，固定在蛋白上的藥物即可趁勢穿過血腦屏障。一旦進(jìn)入大腦,，這個蛋白還會攜帶藥物進(jìn)入單個神經(jīng)細(xì)胞,，這一過程與狂犬病毒感染極其相似。在斯瓦米的試驗(yàn)中,，起治療作用的分子是一段短核苷酸鏈,，名為短鏈干擾RNA(short-interfering RNA，簡稱siRNA),。經(jīng)過特別設(shè)計(jì)后,，siRNA可靶向作用于特定基因，并抑制它們的功能——這就使得直達(dá)大腦的siRNA成為了一種用途廣泛的“萬能”工具,。
荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織(Netherlands Organization for Applied Research)的漢斯·博曼斯(Hans Boumans)及其同事開發(fā)出另一種微型“特洛伊木馬”,，這一發(fā)明的思路和上述例子類似。研究小組稱它為“生物開關(guān)(BioSwitch)”,，主要部分就是一個生物聚合物外殼,，用以保護(hù)或隱藏一些物質(zhì)，然后根據(jù)需要釋放出它們,。外殼的材料以及釋放內(nèi)容物的觸發(fā)裝置均可根據(jù)具體情況定制,。
博曼斯的研究小組發(fā)明了一種用于肉類保鮮的殺菌塑料包裝。他們先將“殺菌酶”封入由淀粉分子交聯(lián)而成的外殼內(nèi),，然后在外面裹上塑料,。外殼會處于不活動狀態(tài)，直到細(xì)菌出現(xiàn)并開始以淀粉為食,。當(dāng)?shù)矸弁鈿け患?xì)菌降解時,，“殺菌酶”便出其不意地被釋放出來，發(fā)揮作用,。還有一個類似的系統(tǒng),，可將不穩(wěn)定的食物調(diào)味分子封存于外殼中，一旦接觸到舌頭上的酶,，便釋放出這些分子,；還可以將食物中味道不好的營養(yǎng)素密封起來，等它遇到胃腸道中的消化酶時再行釋放,。
撰文/克里斯廷·蘇亞雷斯(Christine Soares)
