核酸自组装纳米递送载体的研究进展

随着核酸纳米技术的飞速发展,核酸自组装纳米载体已成为药物递送领域的研究热点。针对核酸自组装纳米载体在药物递送中的应用进展进行了系统综述,讨论了不同的核酸自组装策略,阐述了多种靶向递送和药物控制释放方法,同时,总结了核酸自组装纳米递送载体在蛋白质药物、核酸药物、小分子药物和纳米药物递送中的应用,并针对该领域的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望,以期为药物递送领域和新型药物系统研究提供参考。     

基于有限元仿真定量探究贵金属纳米探针自组装诱导的非线性光声效应增强机制

构建高转化效率的功能纳米探针是推动光声分子成像发展的关键。随着光声分子成像技术的发展,具有非线性增强光声转换效率的自组装纳米探针逐渐成为研究热点,然而有关其非线性增强的定量研究尚未见报道。本文以纳米金球为例,利用有限元仿真定量探究金属纳米探针自组装诱导的非线性光热及光声效应,揭示自组装纳米探针光声效应增强规律,为构建具备高转换效率的光声自组装纳米探针奠定了理论基础。     

自组装无载体纳米药物的研究进展

近年来，自组装无载体纳米药物由于具有高载药量、低毒副作用、合成方法简便等特点，在生物医药领域受到广泛关注，尤其在抗肿瘤和抗菌等方面具有广阔的应用前景和发展潜力。本文简述了无载体纳米药物自组装作用力，详细综述了目前自组装无载体纳米药物的制备方法，着重阐述了其在抗肿瘤、抗菌、抗炎和抗氧化等生物医学领域的应用及研究进展，最后讨论了无载体纳米药物面临的挑战和未来的发展方向，以期为合理设计更有效的自组装无载体纳米药物及其在临床应用提供理论依据。     

生物大分子自组装合成多维纳米生物结构与器件

生物体通过指导的自组装合成种类繁多、功能特异的天然纳米结构,它们在生命过程中扮演重要角色。按照自组装体的维度,可以分为线状(一维)、层状(二维)、笼状(三维)生物纳米结构。通过设计,这些生物大分子纳米结构可在细胞"工厂"中重组制备,且可通过合成生物学技术对其组装和功能化进行理性设计和调控,成为功能性纳米器件。这类纳米生物结构和器件已经在生物传感、催化、肿瘤热疗、药物递送、组织工程、生物电池等领域获得展示或应用。相关研究正在成为合成生物学和纳米生物学的一个交叉领域,受到关注。     

纳米盘技术在临床医学领域研究新进展

膜蛋白功能广泛,参与多种细胞活动,如细胞增殖分化、信号转导、物质运输等,近年来一直是生物医学领域研究热点之一.膜蛋白天然构象的稳定是维持其生物活性的关键因素,新型纳米材料纳米盘技术采用两亲膜支架蛋白在水相中稳定磷脂分子,进而自组装形成类似于天然磷脂双分子膜环境的盘状结构,为膜蛋白的研究提供了理想平台.与传统拟膜技术相比,纳米盘具有可溶性强、稳定性佳、尺寸可控、生物相容性高、半衰期长等优点,同时可精准设计选择性靶向,应用优势巨大.本文介绍了纳米盘技术在膜蛋白结构与功能研究中的应用,并重点综述了其在临床医学领域中的研究新进展,包括纳米盘作为疏水性药物、抗肿瘤靶向治疗药物的运输载体,具有高载药率、药物可控释、靶向功能的运载能力;作为小分子蛋白的拟膜环境对目标蛋白的亲和固定性和作为高密度脂蛋白的有效补充在心血管疾病中清除胆固醇的高效性和可控性.综上,纳米盘技术能够为未来膜蛋白相关研究以及其他临床疾病的诊断与治疗提供新方法与新思路.     

自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶及其对嗅鞘细胞的作用

旨在观察自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶对鼠嗅鞘细胞(OECs)的作用。通过调整IKVAV溶液pH值并加入培养液触发多肽自组装为支架凝胶, 用原子力显微镜检测IKVAV分子可以自组装成编织状纳米纤维(直径为3~5 nm)。采用原代分离培养方法获得OECs单细胞悬液后, 使用差速贴壁法两次纯化OECs且在第12天通过免疫染色计数OECs纯度为85%。将IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶与OECs复合培养, 倒置显微镜下观察OECs生长良好, Calcein-AM/PI活、死细胞染色表明活细胞数达95%。CCK-8法间接细胞计数证实IKVAV多肽可促进OECs的黏附, 对OECs增殖没有影响。由此可见IKVAV多肽可以自组装成纳米纤维支架凝胶且对OECs有良好的生物相容性及黏附作用, 可作为神经组织工程支架材料。     

十二烷基磺酸钠纳米胶团-细胞色素c自组装高效纳米结构过氧化物酶

用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠与细胞色素c自组装的方法构建了一种纳米超分子结构,观察到其具有显著的过氧化物酶活性,且在pH为10.5时达到最高。这种纳米结构过氧化物酶的催化效率为0.0219μmol/L.s。电化学方法测得其电子传递速率常数ks为0.586 s-1。这种以自组装方法构建的超分子结构不仅具有较高活性,可在天然过氧化物酶自杀性失活底物浓度较高时运用,且可固定化于电极上,实现与电极间的直接电子传递。     

大豆蛋白-磷脂交互作用与乳液特性构效关系研究进展

基于大豆蛋白-磷脂交互作用机理,阐述了物化修饰及外界环境对大豆蛋白-磷脂交互作用的影响,介绍了大豆蛋白-磷脂交互作用对乳液构建及性质的影响机制,并对大豆蛋白-磷脂复合纳米乳液制备进行了展望。     

自组装在多肽药物中的应用

自组装是指分子、纳米级结构材料等基本单元自发地组装成一个稳定而又紧密结构的过程。多肽可在各种非共价驱动力下自组装形成纳米纤维、纳米层状结构、胶束等不同的形貌。因多肽具有氨基酸序列明确、易于合成、便于设计等优势,多肽自组装技术成为了近年来的一个研究热点。有研究表明,对某些多肽类药物进行自组装设计或者使用自组装肽材料作为药物递送的载体,可以解决药物自身存在的半衰期短、水溶性差、生理屏障穿透率低等问题。本文重点介绍了自组装多肽的形成机制、自组装形貌、影响因素、自组装设计方法及其在生物医学领域的主要应用,为多肽的高效利用提供参考。     

鼠多瘤病毒样颗粒及其在疫苗开发等方面的研究进展

鼠多瘤病毒(murine polyomavirus,MPV)的病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)是通过MPV的衣壳结构蛋白VP1自组装而成的球形纳米壳状结构. MPV VLP具有独特的纳米结构,在一定条件下能够进行体内或体外自组装,具有丰富的可修饰位点.因此,容易通过结构的修饰改造实现MPV VLP在诸多领域的应用.本文从MPV VLP的结构特点着眼,回顾MPV VLP的发现历程,介绍MPV VLP的制备表达系统和组装机理,综述MPV VLP的修饰.重点介绍化学修饰和基因工程修饰方法,并通过实例阐述MPV VLP在疫苗开发、药物及其他分子载体等领域的应用及其研究进展.基于对已有研究进展的分析,指出大规模生产、组装机理解析及其应用研究的关键环节,服务于MPV VLP的应用开发.     

DNA-金纳米粒子网状结构的合成及在癌胚抗原检测中的初步应用

一种DNA-金纳米粒子导电复合物被成功的制备并应用于癌胚抗原（CEA）的早期检测中。该导电复合物网状结构的制备主要基于DNA中呈负电性的磷酸骨架与带正电荷的金纳米粒子之间的静电自组装技术。测试结果显示,该纳米复合物可以很好的检测癌胚抗原,且检测浓度达到了5ng／mL,从而为癌症的早期检测奠定了基础。     

青藤碱磷脂复合物纳米结构脂质载体的制备、表征及药动学研究

为制备青藤碱磷脂复合物纳米结构脂质载体,并进行体外和SD大鼠体内评价。实验采用溶剂挥发法制备青藤碱磷脂复合物,乳化超声法制备青藤碱磷脂复合物纳米结构脂质载体。考察其粒径分布、Zeta电位,包封率,载药量及体外释药等基本理化性质。SD大鼠分别灌胃给予青藤碱混悬液和青藤碱磷脂复合物纳米结构脂质载体,比较药动学行为及生物利用度。结果显示,青藤碱磷脂复合物纳米结构脂质载体的平均粒径为201.32±5.05 nm,Zeta电位为-22.2±1.5 mV,包封率为80.31±1.01%,载药量为4.42±0.28%,体外释药具有明显的缓释特征,体外释药模型符合Weibull释药模型,拟合方程为:LnLn(1/1-Mt/M∞)=0.576 6Lnt-1.478 1(r=0.988 8)。体内药动学研究结果表明,磷脂复合物纳米结构脂质载体改变了青藤碱的药动学行为,增强了体内吸收,延长了青藤碱在体内滞留时间,相对生物利用度提高到了1.75倍。因此,青藤碱磷脂复合物纳米结构脂质载体可显著促进青藤碱体内吸收,提高其口服生物利用度。     

超声和pH响应的药物共转运纳米胶束的制备及其生物学性能初探

目的:制备一种超声和p H双重响应的同时载有阿霉素(DOX)与石胆酸(LA)的纳米胶束,实现两种药物的共转运。方法:将叠氮化的石胆酸(LA-(N3)_2)与两个丙炔胺化β-环糊精(β-CD-C≡CH)通过点击反应结合,得到一种两亲性β-环糊精二聚体(LA-(CD)_2)。该环糊精二聚体在水溶液中发生自组装,同时包裹疏水性药物阿霉素,最终得到阿霉素与石胆酸共转运的纳米胶束(LA-CD2/DOX)。通过核磁共振光谱和飞行时间质谱表征LA-(CD)2的结构,透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征共转运纳米粒的形貌和大小,动态透析法模拟体外释药,监测在不同p H值和超声作用下纳米胶束的释药特性,同时采用人口腔表皮样癌细胞(KB细胞)测定LA-(CD)2/DOX的细胞毒性。结果:1经核磁共振和飞行时间质谱表征LA-(CD)2成功合成。2透射电镜和动态光散射证实LA-(CD)2自组装成形态规整的纳米胶束,Dz=128 nm,PDI=0.21。3体外释药实验结果表明DOX的释药具有p H和超声双重响应性,而LA的释药只具有p H响应性。4细胞实验证实LA-CD2/DOX的细胞毒性高于DOX和LA。结论:LA-(CD)2/DOX可有望成为一种p H和超声双重响应的抗肿瘤药物共转运纳米载体。     

纳米丝素蛋白微球的制备及性能研究

以家蚕丝素蛋白为原料,基于丝素自组装理论,通过酶解-干燥-溶解法制备不同尺寸的丝素蛋白微球,制备出的微球具有良好的水不溶性和稳定的分散性。对微球的形貌和结构表征结果表明,用该方法制备的丝素蛋白微球为纳米微球,当酶的添加量为2%且蛋白自组装时间为4 h时,丝素蛋白微球的平均粒径最小,仅为(32±11)nm。红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)结果显示,微球中β-折叠结构的多少决定了微球晶体的大小,β-折叠越多,微球中晶体的体积越大。通过调控丝素蛋白自组装过程,可以制备平均粒径在30～140 nm之间的纳米丝素蛋白微球,且不引入任何有机溶剂和无机溶剂,制备过程绿色环保,制备出的丝素蛋白微球安全无毒。     

基于猪细小病毒病毒样颗粒的结肠癌靶向纳米载体的构建

【目的】获得具有结肠靶向的纳米载体。【方法】采用SOE-PCR方法将具有结肠靶向的TK肽序列插入到猪细小病毒(PPV)结构蛋白VP2的环2和环4区域得到TK-vp2(?vp2)基因,在Bac-to-Bac?杆状病毒表达系统中构建、表达和自组装。【结果】通过SOE-PCR方法扩增获得?vp2基因,在Bac-to-Bac?杆状病毒表达系统中构建得到Bacmid-?vp2,经脂质体转染至Sf9昆虫细胞得到重组杆状病毒。直接免疫荧光试验、SDS-PAGE和Western blot检测结果表明?VP2蛋白在Bac-to-Bac?杆状病毒表达系统中获得融合表达,目的蛋白约70 k D;透射电子显微镜结果显示?VP2能自组装形成病毒样颗粒(TK-VLPs),直径范围在22 nm-30 nm。【结论】获得纳米载体TK-VLPs,为进一步研究其作为结肠靶向的纳米载体奠定物质基础。     

阿霉素纳米粒在肿瘤治疗中的应用研究

目的:观察阿霉素纳米粒对多耐受糖蛋白介导的膀胱移行细胞癌多耐药的逆转.方法:MTT法观察MDR逆转,采用流式细胞仪对细胞内阿霉素浓度进行检测.结果:阿霉素纳米对敏感株的细胞毒作用与阿霉素差异无显著性意义,耐药株对阿霉素纳米较对阿霉素纳米粒敏感4.8倍,表现细胞内阿霉素显著增高.结论:阿霉素纳米可有效逆转P-gp介导的多药耐药.     

新型γ-聚谷氨酸自组装纳米胶束的制备及用于蛋白载体的研究

对水溶性的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行了接枝改性,合成了两亲性γ-聚谷氨酸(γ-PGA)接枝衍生物,采用超声探头法制备胆甾醇基γ-PGA自组装胶束,并以卵清蛋白(OVA)作为模型蛋白,研究其载药和释药性能.结果表明,制备的两亲性胆甾醇基γ-PGA自组装胶束平均粒径为299.6+ 27.3nm,粒径的多分散系数较窄(0.17),且具有较低的细胞毒性;其疏水核-亲水壳的纳米微结构对蛋白药物显示了良好载药性能,对OVA载药量可达118.8 μg/mg,包封率33.5％;体外释药结果显示,负载OVA的甾醇基γ-PGA自组装胶束能延缓蛋白的释放,释药速率与介质pH密切相关.     

DNA纳米舱可逆开关的性质与应用

由于生物大分子的一些特殊物理、化学属性,蛋白质、核酸等一类生物分子被广泛应用于制备各种纳米结构与器件,但是基于生物分子集体动力学性质的纳米器件还没有真正开发出来。本文讨论一种在表面上自组装形成的具有可逆开关性质的DNA纳米舱结构。由于DNA杂交动力学集体行为的一些特性,此纳米舱可以对小分子进行有效的禁闭和释放,从而可能被应用于开发DNA序列检测芯片的基本元件。我们的研究表明,根据此纳米舱的工作原理制造的DNA检测器件可以探测到一个碱基对的错配,其选择性远高于传统的DNA芯片,同时检测灵敏度也有一定的提高。这个研究结果开创了发展不需要荧光标记的DNA芯片的新思路。     

叶酸受体介导的负载紫杉醇纳米药物输送系统的制备

目的:构建靶向肿瘤组织的药物输送系统,是解决目前临床肿瘤化疗问题的有效途径之一.我们拟开展叶酸受体介导的负载紫杉醇纳米药物输送系统的制备及其表征.方法:以丁二酰化肝素为载体,通过碳二亚胺法将叶酸和丁二酰化肝素连接,制备肝素-叶酸偶联物,然后通过物理方法将紫杉醇包裹在肝素-叶酸偶联物中,在水溶性条件下体系自组装成肝素-叶酸-紫杉醇纳米粒.应用核磁共振氢谱(1H NMR),动态光散射(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)对构建的纳米药物结构进行表征,同时观测其在水溶性条件下的自组装行为.结果:成功制备了肝素-叶酸-紫杉醇纳米药物输送系统,检测表明药物系统带有8.5％(w/w)的叶酸并负载9.6％(w/w)的药物,SEM检测表明形成了球状的纳米颗粒,DLS表明粒子的粒径在了86 nm左右.结论:我们成功制备了叶酸受体介导的负载紫杉醇的纳米药物输送系统,在进一步开展的生物活性的检测中,希望通过叶酸受体的靶向作用,引导药物定向分布在肿瘤组织,从而提高化疗药物的治疗效果同时降低其对正常细胞的毒副作用,为开发新型靶向药物输送系统提供基础.     

基于核酸自组装纳米结构的siRNA药物递送研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)作为转录后调节机制,可靶向mRNA进行剪切降解从而发挥基因沉默效应.siRNA (small interference RNA)因其高效性和特异性而被广泛应用于药物研究中.目前,研究者们已开发了多种阳离子载体用于siRNA递送.但由于siRNA双链结构具有相对较强的刚性结构,且阴离子电荷密度较低,无法与阳离子载体形成稳定、致密的复合物,使得siRNA的应用仍面临诸多挑战,如细胞摄取率低、靶向特异性差、递送过程不稳定、潜在的细胞毒性以及易诱发免疫反应等.近年来,核酸自组装纳米结构由于其结构灵活且负电荷密度较高而受到广泛关注,有望实现siRNA药物的高效递送和基因沉默.本文综述了近年来基于核酸自组装纳米结构的siRNA递送的研究进展及其应用.