“华尔兹”纳米粒子可以促进寻找更好的药物递送方法

印第安纳大学的研究人员发现，药物输送纳米粒子根据它们相遇的位置以不同的方式附着在目标上——就像舞厅的舞者随着音乐改变动作一样。

这项研究于11月13日发表在《ACS Nano》杂志上，意义重大，因为治疗粒子在与人体细胞受体位点结合后的“运动”可能预示着药物治疗的有效性。例如，利用人体自身免疫系统对抗癌症和其他疾病的免疫疗法的有效性，部分取决于“调节”细胞结合强度的能力。IU布鲁明顿文理学院助理教授严宇说：“在很多情况下，药物的有效性并不取决于它是否与细胞上的靶向受体结合，而是取决于它与受体结合的程度。化学系领导了这项研究。“我们观察这些过程越多，就越能更好地筛选药物的治疗效果。”在这项研究之前，研究人员认为，当粒子与细胞上的受体结合时，粒子会减速并被捕获。“但我们也看到了一些新的东西，”余说。“我们看到，根据粒子与受体结合的时间，粒子的旋转方式是不同的。”

这是以前从未见过的，因为如果分子运动是华尔兹，那么科学家只会看一个舞者。为了研究，于的团队引入了舞蹈搭档。这是两种纳米粒子——一种染成绿色，另一种染成红色——配对在一起形成一个在荧光显微镜下可见的单一成像标记。然后，这种“纳米探针”被膜涂层掩盖，膜涂层取自T淋巴细胞，T淋巴细胞是在人类免疫系统中发挥作用的白细胞。这两种颜色可以让研究人员观察到“旋转运动”——原地悬停——和“平移运动”——在连接到细胞之前，物理空间同时发生的运动。“我们发现，粒子开始随机旋转，移动到摆动运动，然后是悬停运动，最后是有限的悬停运动，”余说。“对这种广泛的旋转运动的观察——以及在不同时间点从一种形式到下一种形式的转变——是全新的。”

此外，研究人员可以开始将这些不同的运动与不同的粘合强度联系起来。该小组选择用细胞膜“伪装”合成粒子，因为这些粒子不会像传统的合成粒子那样作为异物被消除，这与人类免疫系统不同。人体自身细胞膜的使用也消除了结合特定细胞设计复杂表面特征的需要，因为它们已经存在于现有的细胞膜中。于说，监测伪装T淋巴细胞的“华尔兹”，了解其与肿瘤细胞的靶向结合，是他们研究的下一个阶段。

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