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纳米流式技术助力肿瘤靶向递药系统研发
来源: Admin    更新时间: 2016-07-12    浏览: 275 人次

 
空白传统的肿瘤化疗药物会因非特异性靶向分布,对健康组织细胞产生严重的副作用。因此,研发靶向特异性药物递送系统是肿瘤药物治疗非常关键的攻关工作。

空白
近日,澳洲墨尔本大学的科学家研发出了一种包含透明质酸(Hyaluronic acid,HA)和聚乙二醇(PEG)的金属-酚网状结构(MPN)/胶囊快速合成方法。该研究成果,利用MPN快速合成特性,HA对癌细胞CD44高亲和性及PEG对非特异性的排斥性加以整合利用,获得的MPNHA-PEG合成胶囊可通过调整HA/PEG比例来提高对癌细胞的主动靶向性和降低对正常细胞的非特异性结合(图1)。该研究小组,为了精确地获得这一突破性成果,在研究过程中遇到了一些必不可少的关键试验,如合成好的胶囊需要被绝对计数, 以便分析每个合成胶囊所拥有的HAPEG含量(femtograms / capsule),从而精确地调控合成胶囊中HAPEG的比例。同时,对合成胶囊进行绝对计数,也是实验过程中精确分析每个合成胶囊所携带药物含量的必要条件。然而MPNHA-PEG合成胶囊只有亚微米级大小(1.2 ± 0.3 μm),寻找超灵敏快速高通量的分析系统变成了研究MPNHA-PEG合成胶囊的重要一环。研究人员对此采用了专注小颗粒分析的超灵敏纳米流式分析仪Apogee A50 Micro,从而快速准确地完成了对MPNHA-PEG合成胶囊的绝对计数分析。澳洲科學家的这一选择,主要是因为Apogee A50 Micro仅通过散射光就能检测到低至80nm的微颗粒,分析性能突出(速度高达100,000 Events/s),并且可以对微颗粒进行绝对计数。对亚微米级的合成胶囊绝对计数,Apogee A50 Micro仅用散射光分析就可快速精确地完成,无需其他额外复杂的荧光标记,节省时间,也可避免引入不必要的标记材料,保证MPNHA-PEG合成胶囊对肿瘤细胞的靶向特异性。此外,Apogee A50 Micro也可针对荧光标记的HA/PEG评估合成胶囊对肿瘤细胞的亲和性/靶向特异性(图2)。由此可见,超灵敏纳米流式分析系统在肿瘤靶向递药系统研发方面展现出了独特的优势,不仅可以准确快速地分析纳米/亚微米载体药物数量和大小,也可以分析纳米/亚微米载体药物对靶细胞的结合特异性,这必将会给类似医药的研发提供更多理想的解决方案,大大推动纳米/亚微米生物医药的研发进程。
1. MPNHA-PEG胶囊合成示意图
 
空白首先向CaCO3颗粒混悬液中同时添加三种不同比例的HA-多酚(HAp-橙色)和PEG-多酚(PEGp-蓝色),紧接着加入Fe3+,然后提高pHHApPEGpFe3+包被在CaCO3模板上,最后溶解掉CaCO3模板得到不同HAp:PEGp比列的MPNHA-PEG胶囊。
2. MPNHA-PEG胶囊对MDA-MB-231(CD44+)BT-474(CD44-)的亲和性

a)c)分别是未施加MPNHA-PEG胶囊处理的MDA-MB-231BT-474细胞,和相应的圈门处理;

b)
d)分别是施加MPNHA-PEG胶囊孵育处理的MDA-MB-231BT-474细胞。图中统计分析了这两种细胞对MPNHA-PEG胶囊的亲和性差别。

 

参考文献:

1.Engineered Metal-Phenolic Capsules Show Tunable Targeted Delivery to Cancer Cells; Biomacromolecules,2016,17(6), pp 2268–2276
2.One-step assembly of coordination complexes for versatile film and particle engineering[J]. Science, 2013, 341(6142): 154-157.

 
Apogee超灵敏纳米流式分析仪简介:
超灵敏纳米流式分析仪是英国Apogee Flow厂家研发,它独有的专行光学设计使其可检测最小80nm的小颗粒,并拥有10nm的分辨率,使其成为市场上唯一可检测小于100nm大小颗粒的流式细胞仪。英国Apogee Flow的技术早前广泛为美国军方用于战场上的快速微生物检测。继之前北京中科院微生物所和北京计量研究所引入了Apogee超灵敏纳米流式分析仪为微生物作快速流式检测和定量,最近上海第二军医大学转化医学中心的老师也选购了Apogee最新的A50-Micro Plus型号来进行外泌体等微颗粒研究的科研工作。而每年在美国举行的国际胞外囊泡大会上,更有不少的科学家的研究中采用了Apogee超灵敏纳米流式分析仪来作胞外囊泡研究。由此可见这种新技术在小颗粒检测中确是带来不少优势
 
 
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