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記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)了解到，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心陽(yáng)麗華課題組，研究揭示了納米顆粒的彈性如何影響其體內(nèi)血液循環(huán)壽命，以及如何通過(guò)調(diào)控其蛋白冠從而實(shí)現(xiàn)這種影響。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》上。

納米顆粒在疫苗、疾病診療等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒的彈性顯著影響其細(xì)胞內(nèi)吞效率與模式、血液循環(huán)壽命、和體內(nèi)分布等生理命運(yùn)。但是，顆粒彈性影響納米顆粒生理命運(yùn)的機(jī)制仍然未知。另一方面，納米顆粒進(jìn)入生命系統(tǒng)后，體液中的蛋白質(zhì)會(huì)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(nèi)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(xué)等物化參數(shù)。為了合理利用蛋白冠、最終調(diào)控與改善納米顆粒生理命運(yùn)，需要理解納米顆粒的彈性對(duì)其蛋白冠的影響。然而，此前還沒(méi)有報(bào)告系統(tǒng)地研究過(guò)納米顆粒彈性對(duì)蛋白冠的影響。

中國(guó)科大供圖

針對(duì)上述問(wèn)題，研究人員制備了一系列大小、形狀、表面化學(xué)相似但彈性在45kPa–760MPa可調(diào)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(duì)其生理命運(yùn)的影響與納米顆粒大小、形狀、表面化學(xué)等其他物化參數(shù)對(duì)其生理命運(yùn)的影響分割開(kāi)來(lái)。研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)小鼠模型中，納米顆粒的彈性對(duì)其血液循環(huán)壽命的影響，并非文獻(xiàn)中普遍認(rèn)為的“越軟的顆粒血液循環(huán)壽命越長(zhǎng)”那種單調(diào)性關(guān)系，而是具有非單調(diào)性、根據(jù)納米顆粒彈性不同可分為三個(gè)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(xì)胞內(nèi)吞效率之間缺乏明確關(guān)聯(lián)。

同時(shí)，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(diào)性變化，顯示納米顆粒的彈性通過(guò)調(diào)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(xiàng)研究成果表明，納米顆粒彈性未來(lái)可望作為一個(gè)易于調(diào)節(jié)的參數(shù)用于合理利用蛋白冠。

關(guān)鍵詞： 血液循環(huán) 表面化學(xué) 以及如何