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科技日報記者 吳長鋒
記者從中國科學技術大學了解到，該校合肥微尺度物質科學國家研究中心陽麗華課題組，研究揭示了納米顆粒的彈性如何影響其體內血液循環(huán)壽命，以及如何通過調控其蛋白冠從而實現(xiàn)這種影響。相關研究成果日前發(fā)表在國際學術期刊《自然通訊》上。
納米顆粒在疫苗、疾病診療等醫(yī)學領域具有廣闊應用前景。研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒的彈性顯著影響其細胞內吞效率與模式、血液循環(huán)壽命、和體內分布等生理命運。但是，顆粒彈性影響納米顆粒生理命運的機制仍然未知。另一方面，納米顆粒進入生命系統(tǒng)后，體液中的蛋白質會快速吸附到顆粒表面上并形成蛋白冠。決定納米顆粒的體內生理身份的，正是其蛋白冠、而非其自身的尺寸、形狀和表面化學等物化參數。為了合理利用蛋白冠、最終調控與改善納米顆粒生理命運，需要理解納米顆粒的彈性對其蛋白冠的影響。然而，此前還沒有報告系統(tǒng)地研究過納米顆粒彈性對蛋白冠的影響。
中國科大供圖
針對上述問題，研究人員制備了一系列大小、形狀、表面化學相似但彈性在45kPa–760MPa可調的核殼納米球作為模式納米顆粒，從而成功將納米顆粒彈性對其生理命運的影響與納米顆粒大小、形狀、表面化學等其他物化參數對其生理命運的影響分割開來。研究發(fā)現(xiàn)，在實驗小鼠模型中，納米顆粒的彈性對其血液循環(huán)壽命的影響，并非文獻中普遍認為的“越軟的顆粒血液循環(huán)壽命越長”那種單調性關系，而是具有非單調性、根據納米顆粒彈性不同可分為三個不同區(qū)域、且彈性位于中間第二區(qū)域（15-75kPa）的納米顆粒具有最短血液循環(huán)壽命；納米顆粒的彈性與其細胞內吞效率之間缺乏明確關聯(lián)。
同時，納米顆粒與小鼠血漿混合后形成的蛋白冠，其組成也隨納米顆粒的彈性改變而發(fā)生非單調性變化，顯示納米顆粒的彈性通過調控蛋白冠中載脂蛋白ApoA1的吸附從而影響納米顆粒的血液循環(huán)壽命。
該項研究成果表明，納米顆粒彈性未來可望作為一個易于調節(jié)的參數用于合理利用蛋白冠。
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