“华尔兹”纳米粒子可以促进对更好的药物输送方法的研究

印第安纳大学的研究人员发现，药物递送纳米颗粒根据它们相遇的位置不同而不同地附着在它们的目标上——就像舞厅舞蹈演员使用音乐来改变他们的动作一样。

这项研究发表在11月13日的ACS Nano上，意义重大，因为治疗粒子与人体细胞受体位点结合后的“运动”可能预示着药物治疗的有效性。例如，利用人体自身免疫系统对抗癌症等疾病的免疫疗法的有效性部分取决于“调节”细胞键强度的能力。“在许多情况下，药物的有效性并不取决于它是否与细胞上的靶受体结合，而是取决于它与靶受体结合的程度，”印第安纳大学布鲁明顿文理学院助理教授严宇说。化学系领导了这项研究。“我们对这些过程观察得越多，就越能更好地筛选药物的治疗效果。”在这项研究之前，研究人员认为，当粒子与细胞上的受体结合时，粒子会减速并被捕获。“但我们也看到了一些新的东西，”于说。"我们看到粒子根据它们与受体结合的时间而不同地旋转."

这是前所未见的，因为如果分子运动是华尔兹，那么科学家只会观看一个单独的舞者。在他们的研究中，于的团队介绍了他们的合作伙伴。这是两个纳米粒子——一个染成绿色，另一个染成红色——配对在一起形成一个在荧光显微镜下可见的单一成像标记。然后，这种“纳米探针”被一层细胞膜涂层伪装起来，这种细胞膜涂层取自T淋巴细胞，T淋巴细胞是人体免疫系统中起作用的白细胞。这两种颜色允许研究人员在连接到细胞之前，同时观察“旋转运动”——原地悬停——和“平移运动”——物理空间中的运动。“我们发现粒子开始随机旋转，移动到摇摆运动，然后是盘旋运动，最后是有限的盘旋运动，”于说。“对这种广泛的旋转运动的观察——以及在不同时间点从一种形式到另一种形式的过渡——是完全新的。”

此外，研究人员可以开始将这些不同的运动与不同的粘合强度联系起来。研究小组选择用细胞膜“伪装”合成粒子，因为这些粒子不会像传统的合成粒子一样像人类免疫系统一样作为异物被消除。使用人类细胞膜还消除了设计与特定细胞结合的复杂表面特征的需要，因为它们已经存在于现有的细胞膜中。俞说，监测伪装T淋巴细胞的“华尔兹”，了解它们与肿瘤细胞的靶向结合是他们下一阶段的研究。

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