生物医用功能纳米材料的仿生界面设计

日期:2013-04-01 13:01

3)生物医用功能纳米材料的仿生界面设计;

在纳米技术和生命科学交叉融合过程产生的生物医用纳米材料极大丰富了人们对重大疾病的诊断和治疗手段。纳米材料特殊的光、热纳米效应和小尺寸效应的组合,提供了有效对疾病实现组织、细胞和亚细胞层次的精确诊断和靶向治疗的可能。然而,为在复杂人体系统中实现该过程,生物医用纳米微粒需要同时具有长效隐身循环、靶向内吞和智能释放等一系列性能。对功能纳米微粒的界面修饰是实现这些功能的关键因素。

我们以细胞膜表面两性离子结构和功能为启示,将磷酸胆碱细胞膜仿生技术拓展到纳米治疗元件的生物纳米界面设计中,发现并证实了磷酸胆碱分子对于多重癌细胞的选择性内吞行为(Chemical Communications, 2008, 26: 3058201046, 1479),在纳米界面可以将对蛋白质非特异性阻抗性与对癌症细胞选择性内吞能力良好结合,为设计体内复杂体系中靶向癌症细胞内治疗系统提供了新途径(J. Mater. Chem., 2012, 22, 13969; J Nanopart Res, 2012, 14:1128);研究进一步采用分别带正、负电荷巯基分子的纳米界面自组装,实现了对金纳米微粒的两性界面修饰,修饰后的金纳米微粒具有出色的生物稳定性,抗蛋白质粘附能力,并呈现对巨噬细胞良好的抗吞噬能力,( Langmuir, 2011,27(9), 5242 Journal Materials Chemistry2012, 22, 1916 Nanoscales 2013 in press),为进行体内系统应用建立了良好的基础。

       我们将进一步依据两性离子这一特殊的纳米界面效应,深入研究两性离子在实现细胞膜阻抗与融合矛盾统一的基本规律,为设计体内复杂体系中靶向癌症细胞内治疗系统提供新途径,并建立实现复杂生物体系长效隐身循环、靶向内吞和智能释放的新体系,为实现细胞和亚细胞层次的精确诊断和靶向治疗寻求切实可行的途径。

 

 



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