纳米生物医学前沿每周精选丨0429-0505
纳米人 纳米人 2019-05-08

1. 刘庄AM:光触发原位凝胶化可以通过重复刺激实现光动力-免疫治疗

光动力疗法(PDT)具有激发全身抗肿瘤免疫反应的潜力。但是乏氧的肿瘤微环境会限制PDT的疗效,而且常规PDT后的免疫反应通常不足以消除转移性肿瘤。苏州大学刘庄教授团队设计了一种光致原位凝胶体系,它是以光敏剂修饰的过氧化氢酶和聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA) 作为聚合物基体,并进一步将免疫佐剂纳米颗粒引入该系统中以在PDT后实现抗肿瘤免疫反应。实验将混合前驱体溶液局部注射到肿瘤中,在光照下可以使得PEGDA发生聚合来诱导原位凝胶化。这种混合水凝胶可以在肿瘤内长期保留,使肿瘤的乏氧微环境得到缓解并进行多次的PDT治疗来刺激产生显著的免疫反应。随后实验进一步将其与抗细胞毒性T淋巴细胞抗原-4检查点阻断相结合,这样不仅可以抑制远端肿瘤的生长,还可以有效地保护长期免疫记忆防止肿瘤复发。

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Zhouqi Meng, Zhuang, Liu. et al. Light-Triggered In Situ Gelation to Enable Robust Photodynamic-Immunotherapy by Repeated Stimulations. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201900927

https://doi.org/10.1002/adma.201900927

 

2. Angew综述:有机合成抗体药物偶联物用于靶向癌症治疗

许多抗体药物偶联物(ADCs)已被批准作为靶向治疗癌症的临床实验候选药物,ADCs也成为生物医学研究的热点领域之一。莱斯大学K. C. Nicolaou团队综述了ADCs的化学合成方面的进展,讨论了将作为有效载荷的天然或人工设计的分子的合成、连接化学、共轭技术医学应用;并在最后对这一领域进行了展望和总结。作者建议,ADCs也可以用于除去肿瘤以外的其他医疗范围,并需要加强研究工作来识别新的生物标志物对其进行改进,进而提高有效载荷递送的精确度,同时作者也主张通过跨学科的临床研究与合作,去进一步探索对自然生物活性分子的开发利用。

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Kyriacos C. Nicolaou, Stephan Rigol. The Role of Organic Synthesis in the Emergence and Development of Antibody–Drug Conjugates as Targeted Cancer Therapies. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201903498

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903498

 

3. Angew:声悬浮液滴质谱研究阐明光动力治疗肿瘤的分子水平机制

尽管光动力治疗癌症的一般机理已为人所知,但是光敏剂产生的单线态氧与底物分子之间反应细节和结果在分子水平上仍是一个的。南开大学张新星教授团队和加州理工学院J. L. Beauchamp团队以替莫卟吩为光敏剂,结合场致液滴电离质谱和声学悬浮技术研究了18∶1的心磷脂和POPG在悬浮液滴气-水界面进行的单态氧介导的氧化反应。结果发现,心磷脂和POPG中每个不饱和的油链都会被氧化成烯丙基氢过氧化物,且其不会受到进一步氧化的影响。由于被氧化的链的亲水性增加,会将其吸引到水相中从而增加其渗透膜的能力,最终导致细胞死亡。

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Chaonan Mu, Chaonan Mu, Chaonan Mu. et al. Mass Spectrometric Study of Acoustically Levitated Droplet Illuminates Molecular-Level Mechanism of Photodynamic Therapy for Cancer involving Lipid Oxidation.

DOI: 10.1002/anie.201902815

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201902815

 

4. 刘斌AFM:AIE量子点用于对病人来源异种移植斑马鱼进行动态跟踪和分级

癌症预后可以通过一个评分系统来评估病人来源的细胞在活体系统中的生长和转移来对其恶性特征进行分级。而对病人来源细胞的特异性细胞进行示踪就需要对其使用具有良好信噪比且的宿主组织无特异性染色的造影剂进行标记。新加坡国立大学刘斌教授团队开发了一种AIE量子点用于体内癌症示踪,它可以实现特异性地荧光标记细胞以增强体内的成像时空分辨率。实验利用光学透明的斑马鱼胚胎模型研究了被AIE量子点标记的细胞在斑马鱼脑内移植后一周的情况。7天后在脑外检测到的细胞可以作为转移细胞进行量化。7个临床样本的结果表明,该方法具有很好的实用性,可以区分良性肿瘤与高转移的恶性卵巢癌。

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Sheng-Yan Yin, Bin Liu. et al. Bright Aggregation-Induced Emission Dots for Dynamic Tracking and Grading of Patient-Derived Xenografts in Zebrafish. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201901226

https://doi.org/10.1002/adfm.201901226

 

5. Adv. Sci.:放药和荧光素钠介导的三模态分子成像用于成像指导的肿瘤手术

根治性切除是治疗恶性肿瘤最有效的方法。然而,传统的成像技术不能完全满足外科手术导航的临床需要。解放军总医院刘海峰团队中国科学院大学胡振华团队中国科学院自动化所田捷团队合作提出一种三模态成像(PET-CRET-CLE)的策略并将其用于肿瘤术中的成像和手术导航。实验利用2-脱氧-2- 18F -氟葡萄糖和11C-胆碱研究了在切伦科夫辐射的激发下的荧光素钠(FS)的发光特性,并在小鼠模型上评价了PET–CRET–CLE成像指导的手术切除的效果。结果发现,体内8毫米深度的CRET信号会比1毫米深度的切伦科夫发光更强。体内实验表明,剂量为0.5 mL kg-1 的10% FS可以产生显著的CRET信号,可以在注射FS后立即观察到。手术导航研究结果显示,手术中使用CRET-CLE可以精确地对肿瘤实现检测和切除。综上所述,这一工作提出了一种PET CRET CLE三模态成像策略可用于肿瘤的检测,并能对肿瘤的手术切除进行准确地指导,具有很好的临床转化潜力。

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Sheng Zheng, Zhenhua Hu, Haifeng Liu, Jie Tian. et al. adiopharmaceuticals and Fluorescein Sodium Mediated Triple-Modality Molecular Imaging Allows Precise Image-Guided Tumor Surgery. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201900159

https://doi.org/10.1002/advs.201900159

 

6. 湖南大学AFM:MnFe2O4@MOF用于持续调控肿瘤微环境来增强光动力治疗

以活性氧(ROS)为基础的癌症治疗,如光动力治疗(PDT),受肿瘤微环境(TME)中发现的低氧和过表达谷胱甘肽(GSH)的影响。湖南大学宋国胜团队尹霞团队张晓兵团队合作报道了一种新的策略,可以同时地连续调节肿瘤微环境的乏氧和氧化还原性以达到预期的治疗效果。实验以卟啉基MOF为光敏剂,锰铁氧体纳米颗粒为纳米酶制备了具有良好生物相容性的纳米平台(MnFe2O4@MOF)。该纳米平台具有过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性。一旦其被内化到肿瘤中,就可以通过循环的类芬顿反应持续催化H2O2生成O2来克服肿瘤乏氧。同时,结合类芬顿反应,MnFe2O4@MOF可在H2O2的存在下持续消耗谷胱甘肽,降低其对PDT产生的ROS的消耗。体内外结果证明该策略具有很好的治疗效果。

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Sheng-Yan Yin, Guosheng Song, Xia Yin, Xiao-Bing Zhang. et al. Persistent Regulation of Tumor Microenvironment via Circulating Catalysis of MnFe2O4@Metal–Organic Frameworks for Enhanced Photodynamic Therapy. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201901417

https://doi.org/10.1002/adfm.201901417

 

7. JACS:MOF辅助红细胞的低温保存

开发模拟抗冻蛋白的混合纳米材料可以调节和抑制冰晶的生长来帮助用于细胞或者组织的冷冻保存。新墨西哥大学朱伟团队C. Jeffrey Brinker团队介绍了一种利用锆(Zr)基MOF纳米颗粒来在不需要任何有毒的有机溶剂的情况下对红细胞(RBCs)进行冷冻保存的策略。这种MOF具有水相稳定性好、溶血活性低的优点以,其表面具长周期排列有机配体可以为识别和匹配冰晶体晶面提供精确的氢供体间距。实验采用五种不同孔径、不同表面化学性质、不同骨架拓扑结构的Zr基MOF材料对RBCs进行了低温保存。实验结果表明,MOF不仅具有抑制冰晶再结晶的作用,而且可以作为加速冰晶融化的催化剂。低温保存实验表明,MOF可以使得红细胞的回收率达到40%左右,其效果也好于目前常用的羟乙基淀粉聚合物。

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Wei Zhu, Wei Zhu. et al. Metal-Organic Framework Nanoparticle-Assisted

Cryopreservation of Red Blood Cells. Journal of the American Chemical Society. 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b00992

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b00992

 

8. 戴宏杰AFM综述:近红外II区分子影像

近红外II区荧光成像在近十年来取得了显著的研究进展,这也是由于近红外II区荧光成像具有良好的组织穿透深度和高时空分辨率。与此同时,分子影像也已成为在分子和细胞水平上理解生物行为的有效工具。因此,将分子影像扩展到近红外II区将进一步提高其成像性能,并提供更详细和准确的生物系统信息。斯坦福大学戴宏杰团队总结目前近红外II区分子成像领域所取得的一些成果,对基于近红外II区分子成像探针的合理设计策略进行了阐述,并着重介绍了它们的应用,旨在为进一步开发高性能的近红外II区分子成像探针提供指导和参考。

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Hao Wan, Hongjie Dai. et al. Molecular Imaging in the Second Near-Infrared Window. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201900566

https://doi.org/10.1002/adfm.201900566

 

9. 重庆大学Adv. Sci.:基于红细胞的核壳结构纳米复合物用于治疗动脉粥样硬化

心血管疾病是造成人类死亡的主要原因。而动脉粥样硬化则是其中最常见的疾病之一,其特征是形成动脉粥样硬化斑块并逐渐硬化和阐述动脉狭窄。纳米材料可作为治疗动脉粥样硬化的有力助手。然而,由于单核吞噬细胞系统会对纳米材料进行非特异性清除,它们的治疗效果在体内也受到了很大限制。重庆大学吴伟团队王贵学团队合作,将负载了雷帕霉素(RAP)的聚乳酸(PLGA)纳米颗粒包裹在红细胞(RBCs)的细胞膜中,形成具有复杂功能的生物界面的纳米复合物。该仿生纳米复合物具有核壳结构和良好的水动力尺寸以及负的表面电位。而其具有的红细胞界面的仿生特性则可以减少血液中巨噬细胞对材料的吞噬作用,从而增强动脉粥样硬化斑块中的纳米颗粒的积累,从而实现靶向药物释放。实验结果表明,该仿生纳米复合物能明显缓解动脉粥样硬化的进展,同时也具有良好的安全性,有望成为新一代安全有效的动脉粥样硬化药物递送系统。

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Yi Wang, Wei Wu, Guixue Wang. et al. Biomimetic Nanotherapies: Red Blood Cell Based Core–Shell Structured Nanocomplexes for Atherosclerosis Management. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201900172

https://doi.org/10.1002/advs.201900172

 

10. 林文斌Nature Commun.:免疫刺激纳米药物与检查点阻断免疫治疗协同根除结直肠肿瘤

纳米颗粒可以刺激肿瘤微环境,从而产生抗肿瘤免疫。芝加哥大学林文斌教授团队介绍了一种利用纳米级配位聚合物(NCP)的核壳纳米颗粒进行免疫刺激药物-和化疗药物的联合递送的策略来实现对结直肠癌的高效免疫治疗。实验选用的奥沙利铂和二氢青蒿素具有不同的理化性质,但它们在活性氧(ROS)生成和抗癌活性方面具有很强的协同作用。生成的ROS可被用于免疫激活去协同抗PD- L1抗体治疗小鼠结直肠肿瘤。NCPs具有良好的生物分布和肿瘤摄取效果,通过重复给药后能够实现100%的肿瘤根除。先天免疫系统和适应性免疫系统的参与也可以激发强大持久的抗肿瘤免疫,当治愈的小鼠再次面临癌细胞的威胁时,这种免疫系统也可以阻止肿瘤的形成。

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Xiaopin Duan, Wenbin Lin. et al. Immunostimulatory nanomedicines synergize with checkpoint blockade immunotherapy to eradicate colorectal tumors. Nature Communications. 2019

https://doi.org/10.1038/s41467-019-09221-x

 

11. ACS Nano:纳米氧发生器用于调节肿瘤微环境和联合治疗以及多模态成像

设计一种集诊断和治疗功能于一体的多功能肿瘤治疗纳米平台一直是肿瘤治疗领域的难题。徐州医学院郭开今团队高丰雷团队合作将Mn-C量子点锚定到载有阿霉素(DOX)的,介孔硅包覆的金纳米立方体核壳复合纳米材料上,并将其与RGD肽偶联来实现主动靶向效应,制备了纳米平台RGD - CCmMc /DOX。在635nm辐照下,该纳米平台看作为氧发生器在乏氧的肿瘤微环境(TME)中原位产生O2,提高单线态氧(1O2)生成来增强光动力治疗。其中,金纳米立方体也是一种用于很好的光热材料,其在808 nm激光照射下的光热转换效率为65.6%。由此该纳米平台可以在肿瘤部位实现对热和pH敏感的药物释放,完成化学-光联合治疗。此外,它还可作为光热/荧光/磁共振成像的多模态造影剂用于准确地诊断和指导治疗。体内外结果证明,这种对TME响应的纳米平台具有良好的生物相容性,可有效根除裸鼠的4T1异种移植肿瘤。

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Xing Zhang, Kaijin Guo, Fenglei Gao. et al. Gold Cube-in-Cube Based Oxygen Nanogenerator: A Theranostic Nanoplatform for Modulating Tumor Microenvironment for Precise Chemo-Phototherapy and Multimodal Imaging. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.8b09786

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b09786

 

12. Small:多价肽纳米管用于唾液酸靶向和成像指导的转移性黑色素瘤治疗

肿瘤转移被认为是造成患癌人群死亡的主要原因。华东师范大学徐志爱团队张文团队中国科学院上海药物研究所于海军团队合作报道了一种仿生的多价纳米平台用于高效治疗转移性黑色素瘤。该多功能纳米平台(I/S-PPNTs)是通过将吲哚菁绿和化疗药物(7-乙基-10-羟基喜树碱)集成到苯硼酸(PBA)功能化的肽纳米管中设计而成的。I/S-PPNTs可通过PBA与肿瘤表面过表达的唾液酸的多价相互作用来精确地靶向肿瘤细胞,实现成像指导的联合治疗。结果表明,I/S-PPNTs在体外可以被B16-F10黑色素瘤细高效内化,其在皮下和肺转移性B16-F10黑色素瘤中也均有特异性的聚集和渗透效果。在C57BL/6小鼠模型中,I/S-PPNTs介导的化学和光动力联合治疗能有效地根除肿瘤并抑制B16-F10黑色素瘤的肺转移。由此表明,这种多价肽纳米管在主动靶向肿瘤和成像指导的肿瘤治疗方面具有广阔的应用前景。

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Li Lei, Zhiai Xu, Haijun Yu, Wen Zhang. et al. Bioinspired Multivalent Peptide Nanotubes for Sialic Acid Targeting and Imaging-Guided Treatment of Metastatic Melanoma. Small. 2019

DOI: 10.1002/smll.201900157

https://doi.org/10.1002/smll.201900157

 

13. Nature Commun.:DNA助力设计荧光-拉曼双模纳米探针用于肿瘤成像和治疗

近年来,表面增强拉曼散射纳米探针由于其具有的高灵敏度和特异性在肿瘤成像方面具有巨大的潜力。但是目前的拉曼扫描仪通常是缓慢的逐点频谱采集,不能满足快速成像的需求,因此无法用于临床相关的领域。纪念斯隆-凯特琳癌症中心Moritz F. Kircher团队设计了一种DNA助力的荧光-拉曼双模式纳米颗粒(FRNPs)探针,其结合了拉曼光谱的特异性与荧光成像的通用迅速的优点。FRNPs的检测限低至5×10−15 M,可选择性地在小鼠肿瘤中积累,并能够实时进行肿瘤荧光成像以及肿瘤的检测、切除和随后基于拉曼光谱的肿瘤边缘分析。此外,FRNPs也能够进行高效的成像指导的肿瘤光热治疗,实现诊疗一体化。

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Suchetan Pal, Moritz F. Kircher. et al. DNA-enabled rational design of fluorescenceRaman bimodal nanoprobes for cancer imaging and therapy. Nature Communications. 2019

https://doi.org/10.1038/s41467-019-09173-2

 

14. 吴水林Small:碳点/氧化锌修饰偶联叶酸的PDA水凝胶用于高效杀灭细菌

细菌感染是生物医学领域面临的重大难题之一,它也会对人体健康造成极大的危害。湖北大学吴水林教授团队通过过渡金属离子去交联多巴胺(DA)和叶酸(FA)进行快速组装,合成了一种可注射的水凝胶(DFT-水凝胶)。FA分子中的两个羧基和聚多巴胺(PDA)中的邻苯二酚都很容易螯合Zn2+形成配位,从而使得这种可注射的水凝胶能够匹配伤口的形状。此外,实验进一步将碳量子点修饰的氧化锌(C/ZnO)纳米颗粒引入水凝胶中,使得其在660nm和808nm激光照射下可以生成活性氧(ROS)和热,使得该混合水凝胶具有很好的抗菌(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)性能,抑菌效果可达99.9%。同时,该水凝胶可在12天内持续释放锌离子以产生持续的抗菌效果,并促进成纤维细胞的生长。因此,这种混合水凝胶在治疗细菌感染的组织和伤口方面具有出巨大的潜力。

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Yiming Xiang, Shuilin Wu. et al. Rapid and Superior Bacteria Killing of Carbon Quantum Dots/ZnO Decorated Injectable Folic Acid-Conjugated

PDA Hydrogel through Dual-Light Triggered ROS and Membrane Permeability. Small. 2019

DOI: 10.1002/smll.201900322

https://doi.org/10.1002/smll.201900322

 

15. Small:聚苯乙烯纳米颗粒周围单层蛋白冠的形成及其对纳米颗粒团聚的影响

纳米颗粒与细胞和有机体之间的相互作用是由其生物分子吸附层,即蛋白冠介导的。深入了解蛋白冠也是促进NPs在生物学和医学领域进行安全应用的前提。卡尔斯鲁厄理工学院Gerd Ulrich Nienhaus团队将对小尺寸的NPs的研究扩展到大的聚苯乙烯(PS)NPs,其直径可达100纳米,并使用人转铁蛋白(Tf)和人血清白蛋白(HSA)作为模型蛋白。实验结果表明在饱和离子条件下,亲水性羧基功能化(PS-COOH) 的NPs上会可逆地结合单层蛋白壳,这与之前观察到的小尺寸NPs现象一致。而在低离子强度的溶剂中,蛋白质与疏水性硫酸化的(PS-OSO3H) NPs的结合则是完全不可逆的,并且其形成的蛋白冠的厚度也是单层。在电荷斥力降低(离子强度提高)的条件下,NPs会在一定的蛋白质-NP浓度下形成大的团簇,说明NPs吸附的蛋白质会诱导其发生聚集。

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Haixia Wang, Gerd Ulrich Nienhaus. et al. Formation of a Monolayer Protein Corona around Polystyrene Nanoparticles and Implications for Nanoparticle Agglomeration. Small. 2019

DOI: 10.1002/smll.201900974

https://doi.org/10.1002/smll.201900974

 

16. Nanomed. Nanotech.:二氧化钛纳米颗粒介导的癌症微波动力治疗

广东省人民医院张余团队北京航空航天大学张俊英教授团队德克萨斯大学阿灵顿分校陈伟教授团队合作,首次探索了利用二氧化钛纳米颗粒去进行微波诱导的根治性肿瘤治疗(即微波动力治疗)的策略。体内外实验结果表明,只需利用低功率(5W)的微波(MW)照射5分钟,该胶态二氧化钛纳米颗粒就可以显著抑制骨肉瘤的生长。其机理在于具有高光催化活性二氧化钛纳米粒子能够有效地利用微波诱导的等离激元效应来产生活性氧(ROS)。此外,这种二氧化钛纳米粒子对于癌细胞(骨肉瘤UMR-106细胞)的细胞毒性也比正常细胞(小鼠成纤维细胞L929细胞)更高。由此说明二氧化钛纳米粒子可以作为微波动力治疗这一新型治疗癌症治疗策略的杰出代表。

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Xiao Chu, Liang Mao, Junying Zhang, Wei Chen, Yu Zhang. et al. Exploration of TiO2 nanoparticle mediated microdynamic therapy on cancer treatment. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine. 2019

https://doi.org/10.1016/j.nano.2019.02.016

 

17. JACS:基于四苯乙烯基的四阳离子二环烷烃的AIE性能

西北大学曹利平教授团队利用一锅法合成了基于四苯乙烯基的四阳离子二环烷烃,并研究了及其自组装行为和聚集诱导发光(AIE)的性能。x射线晶体结构和HR-TEM结果表明,该四阳离子二环烷烃可以自组装成3D超分子结构,并最后形成纳米球晶体,其在水溶液中具有强大的聚集诱导发光(ΦF=97.7%)性能。该AIE荧光超分子平台可以通过封装有机染料(尼罗红)来进一步形成光捕获纳米球,它具有明显的红移(Δλ=~70 nm)和高效的能量传送能力(ΦET=77.5%)以及很高的天线效应(14.3)。

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Yawen Li, Yunhong Dong, Lin Cheng, Liping Cao. et al. Aggregation-Induced Emission and Light-Harvesting Function of Tetraphenylethene-based Tetracationic Dicyclophane. Journal of the American Chemical Society. 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b02617

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02617

 

18. ACS Nano:分子亲和策略用于定向组装模拟细胞的纳米颗粒进行靶向药物递送

膜包技术是近年来药物递送领域的新兴研究,它可将亲本细胞的特殊功能赋予给新形成的仿生载体材料。因此,这一策略也被越来越多地用于开发具有不同表面性质的递送系统。西南大学汪小又团队李翀团队合作提出一种分子亲和力策略,即在膜包覆过程中,利用跨膜受体的胞内结构域作为“夹持器”。实验采用红细胞膜和阳离子脂质体进行制备,并从胞浆蛋白P4.2中提取肽配体来特异性识别红细胞跨膜受体的胞浆区。一旦其被锚定在脂质体表面,p4.2衍生肽就会与分离的红细胞膜发生相互作用形成定向肽键。与传统的聚乙二醇化脂质体相比,这种膜包脂质体的粒径约为100 nm,稳定性好且体内循环时间长。并且,它们可以通过病原真菌与宿主红细胞的相互作用来靶向白色念珠菌并且中和病原真菌分泌的血液毒素。综上所述,分子亲和策略可为构建细胞膜包生物材料和纳米药物提供一个新的方法。

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Jing Xie, Xiaoyou Wang, Chong Li. et al. Oriented Assembly of Cell-Mimicking Nanoparticles via a Molecular Affinity Strategy for Targeted Drug Delivery. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.8b09681

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b09681

 

19. Nano Lett.:二甲双胍和二十二碳六烯酸混合胶束用于转移前生态位调节和肿瘤转移抑制

转移是导致癌症患者高死亡率的主要原因。因此,阻断转移过程对癌症治疗来说至关重要。转移前生态位是一种特殊的微环境,可使循环肿瘤细胞(CTCs)定植,也可作为预防转移的潜在靶点。然而,很少有研究致力于开发纳米药物来调节转移前的生态位。复旦大学陈钧团队上海交大高小玲团队合作报告了利用靶向胶束去调节转移前微环境和抑制肿瘤转移的研究。该胶束由二甲双胍和二十二碳六烯酸的油酸碳链衍生物自组装而成,其表面包覆有岩藻多糖用于靶向转移生态位。这种功能化胶束(FucOMDs)具有良好的血液循环特性和靶向转移前生态位的效率,可以抑制CTC对活化内皮细胞的粘附,减轻肺血管通透性并逆转转移前小生境中关键蛋白的异常表达。因此,FucOMDs可有效预防转移形成,并可与靶向化疗进行联合来有效抑制原发肿瘤生长和随后的转移,充分说明这种靶向抗炎药物为转移前生态位的调控和抑制肿瘤的转移提供了一个有效安全的平台。

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Tianze Jiang, Xiaoling Gao, Jun Chen. et al. Metformin and Docosahexaenoic Acid Hybrid Micelles for Pre-metastatic Niche Modulation and Tumor Metastasis Suppression. Nano Letters. 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00495

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00495

 

20. 戴宏杰&陈小元AM综述:近红外II区分子染料用于癌症成像和手术治疗

生物荧光成像为研究人员和外科医生提供了一个重要的辅助工具。美国国立卫生研究院陈小元团队斯坦福大学戴宏杰教授团队合作综述总结了在近红外II区这一生物光学透明窗口产生发光的有机染料,它可以使得发射光与周围组织的相互作用降到最低,使光子可以几乎不受干扰地在全身传播。因此,近红外II区分子荧光成像可以克服可见光成像的穿透度和对比度的瓶颈,为早期诊断癌症和高敏感性肿瘤手术导航提供帮助。由于其可以与多肽或抗体进行生物偶联,近红外II区分子染料也是一种理想的,可靶向肿瘤的成像候选造影剂,有效解决了深部组织分子成像的自荧光和散射问题。作者也对近红外II区分子染料的合成和化学结构及光学性质进行了总结;对生物偶联的近红外II区分子染料的生物行为及用于癌症检测和手术等领域的应用做了介绍;最后也对近红外II区分子染料的应用前景进行了展望。

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Shoujun Zhu, Xiaoyuan Chen, Hongjie Dai. et al. Near-Infrared-II Molecular Dyes for Cancer Imaging and Surgery. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201900321

https://doi.org/10.1002/adma.201900321

 

21. Angew:利用类谷胱甘肽过氧化物酶的荧光开关去探测活细胞中硒酸的形成

谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)是一种硒酶,可保护细胞免受氧化损伤。虽然硒代亚磺酸(-SeO2H)已被认为是会在氧化应激中形成的酶,但是这种物质还没有在细胞被中发现。印度科技学院的Govindasamy Mugesh团队首次报道了使用具有萘酰亚胺荧光团和氧化还原活性的依布硒啉类似物探针可以监测活细胞中硒代亚磺酸的形成。该探针可与H2O2反应生成具有高荧光的硒代亚磺酸。这是由于-SeO2H基团的吸电子特性和强的硒氧相互作用可以阻止光诱导的电子转移,进而产生荧光。

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Harinarayana Ungati, Govindasamy Mugesh. et al. Probing the formation of a Seleninic Acid in Living Cells by a Fluorescence Switching of a Glutathione Peroxidase Mimetic.

DOI: 10.1002/anie.201903958

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903958

 

22. 李乐乐Angew:仿生配位纳米平台用于对药物-基因进行组合包封和递送

如何将核酸治疗药物与小分子药物在单一纳米颗粒中进行具有特定比例地,高效率地同时包封仍然是药物-基因协同递送研究所面临的主要障碍。受自然生物矿化过程的启发,国家纳米科学中心李乐乐团队设计了一种简单通用的仿生纳米平台用于实现核酸治疗药物(G3139)和化疗药物阿霉素(DOX)的系统协同递送。实验利用G3139、DOX和Fe(II)离子的超分子自组装和多种配位相互作用,合成了一种新的共递送体系,并对其进行表面矿化。所得到的核壳纳米粒子具有均匀的尺寸、明确的纳米球体结构、超高的载药效率以及可以对其中两种治疗试剂的比例进行精确地调整等优点。结果证明,该递送系统可以有效地在肿瘤内积累进而可利用磁共振成像进行监测,同时也可有效抑制肿瘤生长,且全身毒性很低。这一研究也为临床应用药物基因组合的成像引导下给药提供了一种新的策略。

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Bei Liu, Lele Li. et al. A Biomimetic Coordination Nanoplatform for Controlled Encapsulation and Delivery of Drug-Gene Combinations. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201903417

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903417

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