同濟大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程與納米科學(xué)研究院王祎龍博士、時東陸教授與美國辛辛那提大學(xué),、密西根大學(xué)的同行緊密合作,,研制出一種新型表面雙功能化的非對稱納米復(fù)合微球。這種新穎的結(jié)構(gòu)為表面選擇性偶合生物分子提供了一個獨特的方法,,為多功能納米材料載體的構(gòu)建提供了全新的思路,。該項研究成果近期在Advanced Materials上發(fā)表,。
這種新型納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于,更方便,、高效地將多種功能整合于同一個納米載體中,,使之能同時實現(xiàn)靶向、示蹤,、磁熱療,、載藥和可控釋藥。傳統(tǒng)納米顆粒的一個不足之處在于,,他們大多具有對稱結(jié)構(gòu),,只具備單一表面可用于改性。當多種組分同時要被修飾到表面時,,組分之間的互相干擾會使得多功能的實現(xiàn)十分困難,。
國際上,Janus復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米材料的制備技術(shù)正經(jīng)歷快速發(fā)展期,,該課題組在相關(guān)領(lǐng)域也取得了不錯的進展,,提出了若干國際領(lǐng)先的材料組裝思路(Chemical Communications, 2011, 47 (37), 10350;Langmuir, 2011, 27, 7207.),,實現(xiàn)了單純的材料設(shè)計,、制備到其生物應(yīng)用的跨越。通過多學(xué)科的交叉合作,,我們設(shè)計了一個具有細胞靶向和藥物控釋功能的載體,,作為靶向基團的葉酸被聯(lián)接于聚苯乙烯表面,化療藥物阿霉素則通過對pH敏感的腙鍵偶聯(lián)在二氧化硅表面,。負載藥物的復(fù)合微球通過葉酸受體介導(dǎo)內(nèi)吞進入核內(nèi)體,。核內(nèi)體的微酸環(huán)境(pH4.5-6.5)使腙鍵水解斷裂,藥物得以釋放并進入細胞核,。這種非對稱復(fù)合微球可以將抗癌藥物輸送至癌細胞內(nèi)部并且可控地釋放,,以殺死癌細胞,從而達到局部治療的目的,。在此過程中對正常組織的毒副作用大大降低,,效果遠優(yōu)于全身化療。此外,,該復(fù)合材料具有超順磁性,,可應(yīng)用于核磁共振成像以及磁熱療法。這只是一個開始,,這種多功能材料還有望在環(huán)境水處理,、細菌特異性富集等領(lǐng)域大顯身手,相關(guān)工作正在開展,。(生物谷 Bioon.com)