尽管氧化石墨烯(GO)本身具有许多有益的生物医学功能,但在体内应用中,用多种聚合物或蛋白质对GO表面进行修饰是不可避免的,但这种修饰由于空间位阻的存在,限制了GO的降解性。在这种背景下,设计一种表面修饰的GO载体,尤其是在体内复杂的水平上实现其生物功能(即药物递送)之后能被降解是很有必要的。在此,韩国浦项科技大学Won Jong Kim等人通过应用催化DNA设计了一种前所未有的“催化GO纳米药物”,经过表面修饰后再用于治疗,实现了GO在体内系统水平上的自降解。
本文要点:
1)一旦催化GO纳米药物被粘蛋白1(MUC1)适配体促进的内吞作用所吸收,光开关就会触发DNA中阿霉素的释放。
2)GO表面的单链G-四链体序列形成四重结构,并通过与GO表面的血红素结合成为DNA酶,表现出过氧化物酶效应。由于癌细胞中的H2O2浓度很高,催化GO纳米药物会产生足够数量的强氧化剂次氯酸(HOCl),诱导GO降解成小碎片,以获得潜在的清除能力。
综上所述,此催化GO纳米药物在细胞和复杂的活体环境中具有治疗和降解的潜力。
Hyori Lee, et al. In vivo self-degradable graphene nanomedicine operated by DNAzyme and photo-switch for controlled anticancer therapy. Biomaterials, 2020.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120402
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120402