巴塞尔大学 为了进入细胞核(灰色)，聚合体(红色)必须通过核孔复合体(膜中的间隙)选择性地穿过核膜(深蓝色)
荣誉:巴塞尔大学的克里斯蒂娜·泽尔默和瑞士纳米科学研究所的埃维·比埃勒
瑞士巴塞尔大学的一个跨学科团队已经成功地为人造纳米容器进入活细胞的细胞核创造了一条直接的途径
为此，他们制造了生物相容的聚合物囊泡，这些囊泡可以穿过装饰细胞核膜的小孔
这样，就有可能将药物直接输送到细胞的控制中心
为了与疾病作斗争，不同的疗法努力干预发生在细胞核中的病理过程
例如，化疗的目标是与癌细胞增殖相关的生化反应，而基因治疗的目标是将所需基因插入细胞核
因此，纳米医学领域的一个挑战是开发一种将活性物质特异性引入细胞核的可靠方法
巴塞尔大学的研究人员现在已经开发出微小的纳米容器，可以在活细胞中做到这一点
这些纳米内含物可以穿过控制分子进出细胞核的核孔复合体
这些所谓的聚合体的开发涉及到瑞士纳米科学研究所、生物实验室和化学系的一个高度跨学科的科学家团队
进入核心的入场券 研究人员使用了一种技巧来引导人造纳米容器穿过核孔复合体:“这些大小约为60纳米的聚合物被一层模拟天然膜的柔性聚合物膜包裹，”化学家科内利亚·帕利万教授解释说
“然而，它们比脂质囊泡更坚固，可以根据需要进行功能化
" 此外，研究人员构建了带有核定位信号的多聚体——可以说，给了它们一张进入细胞核的入场券
细胞利用这些信号来区分需要运输到细胞核中的分子和应该被排除在外的分子
这样，核定位信号被用来将人造纳米容器伪装成允许的货物
灵感来自大自然 罗德里克·林教授解释说:“核定位信号的存在使聚合体能够劫持通过核孔复合体运输货物的细胞运输机器。”
这一特性同样基于自然:“这一策略也被一些病毒所采用，”生物物理学家说
研究人员能够通过用不同的染料填充聚合体并使用各种显微技术观察它们来跟踪聚合体进入细胞核的路径
这证实了人工纳米容器在体外和活细胞内成功地转运到细胞核中
在未来的研究中，这些染料将被治疗药物所取代
“这些发现表明，我们开发的多聚体使得将人工货物非常特异地输送到细胞核成为可能
事实上，没有核定位信号的纳米内含子在细胞核中是检测不到的，”第一作者克里斯蒂娜·泽默总结了这项研究
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上
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