可以使用“右撇子”纳米粒子可以实现新的医疗治疗

用“右手”分子涂覆颗粒可以帮助它们更容易渗透癌细胞。

麻省理工学院工程师已经表明，通过控制称为手性的化学结构的特征来增强药物递送纳米粒子的性能 - 结构的“手中”。

许多生物分子可以进入右手或左手形式，其在组成中相同，但是彼此的镜像。

麻省理工学院团队发现，具有右手形式的氨基酸半胱氨酸的涂覆纳米颗粒有助于颗粒避免在体内被酶破坏。它还帮助他们更有效地进入细胞。这一发现可以帮助研究人员设计更有效的载体用于治疗癌症和其他疾病的毒品，David H. Koch Institute教授和Koch综合癌症研究所的成员。

“我们对本文非常兴奋，因为控制手平性为药物交付提供了新的可能性，并为新的医疗治疗提供了新的可能性，”Langer说，兰杰说，他是本文的高级作者之一。

Koch Institute的研究科学家Ana Jaklenec也是本文的高级作者，该论文于2019年11月4日出现在先进材料中。本文的铅作者是MIT Postdoc Jihyeon Yeom。本文的其他作者是前麻省理工学院Postdocs Pedro Guimaraes和Kevin Mchugh，MIT Postdoc Quanyin Hu，以及Koch Institute Research Affiliate Michael Mitchell。韩国首尔汉阳大学的汉港荣誉和汉族大学汉族肯多斯也是本文的作者。

手性互动

许多生物学上重要的分子已经进化为右手（“D”）或左手（“L”）版本，也称为对映体。例如，天然存在的氨基酸总是“L”对映体，而DNA和葡萄糖通常是“D”。

麻省理工学院工程师创建了纳米颗粒的簇，含有“右旋”分子的氨基酸半胱氨酸。

“性质性质上是无处不在的，赋予物质的生物和化学性质的独特性和特异性，”Yeom说。“例如，根据其手性，用相同的组成组成味道味道甜味或苦味的分子，并且一个对映体无活性甚至有毒，而另一个对映体可以用于重要的生物学功能。”

麻省理工学院团队假设有可能利用手性相互作用以改善药物递送纳米颗粒的性能。为了测试该想法，它们创建了由2纳米钴氧化物颗粒的簇的“上施加”，其性感在表面上的半胱氨酸的型流行性。

通过沿着癌细胞排列的通道流动这些颗粒，包括骨髓瘤和乳腺癌细胞，研究人员可以测试每种颗粒被细胞吸收的颗粒。他们发现涂有“D”半胱氨酸的颗粒更有效地吸收，它们认为是因为它们能够与细胞膜中发现的胆固醇和其他脂质更强烈地相互作用，这也具有“D”取向。

研究人员还认为，半胱氨酸的“D”版本可能有助于纳米颗粒避免身体中的酶分解，这是由“L”氨基酸制成的酶。这可能让粒子在体内循环更长的时间，使他们更容易到达预期目的地。

在对小鼠的一项研究中，研究人员发现，“D”涂覆的颗粒确实保持血液较长，表明它们能够成功地逃避破坏“L”涂覆颗粒的酶。注射后约两个小时，循环中的“D”颗粒的数量远大于“L”颗粒的数量，在实验的24小时内保持更高。

“这是看着手性程度如何助长这些颗粒在达到癌细胞和增加循环时间方面的第一步。下一步是看我们是否实际上可以在癌症治疗中产生差异，”Jaklenec说。

改性粒子

研究人员现在计划用其他类型的药物输送颗粒测试这种方法。在一个项目中，他们正在研究与“D”氨基酸的涂层金颗粒会改善其在小鼠中递送癌症药物的能力。在另一个方面，他们正在使用这种方法来修饰腺病毒，其中一些合作者正在开发作为治疗癌症的潜在新途径。

“在这项研究中，我们表明，”D“手性允许更长的循环时间并增加癌细胞摄取。JAKLENEC说，下一步是确定药物加载的手性颗粒是否给予增强或延长的疗效，“Jaklenec说。“这可能是含义任何纳米颗粒的最重要的。”

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参考：“可控纳米卫生仪的手性上su渣”由Jihyeon Yeom，Pedro PG Guimaraes，Hyo Min Ahn，Bo-Kyeong Jung，kevinyu Hu，Kevin Mchugh，Michael J. Mitchell，Chae-Ok Yun，Robert Langer和Ana Jaklenec，2019年11月5日，先进的材料.DOI：
10.1002 / ADMA.201903878

该研究由Koch Institute的大理石纳米MeDicine，全国巴西科技委员会的大理石纳米胺，雅诗林基金会，Ruth L. Kirschstein国家研究服务奖，这是一个科学界面的破产区，国家卫生总监新型创新者奖，美国癌症协会，AACR-拜耳创新和探索补助金，以及韩国的国家研究基金会。