作者:北卡罗来纳州立大学的黛博拉·斯奇特
显微成像显示了剪切如何使包裹在树突中的颗粒脱颗粒
学分:北卡罗来纳州立大学 随着超级细菌对人类健康的威胁越来越大，北卡罗来纳州的研究人员已经开发出一种柔软的材料，可以保存治疗感染的药物，而不会有抗微生物的风险
大学教师学者、化学和生物分子工程副教授斯特凡诺·梅内加蒂与化学系的同事克里斯托弗·戈尔曼以及学生瑞安·史密斯和朱莉安娜·奥布莱恩一起，开发了新型树枝状大分子——高度结构化的大分子——作为纳米粒子模板周围的粘合剂
这种模板包括噬菌体，噬菌体是能够感染和攻击体内有害细菌的病毒
虽然它们可以作为传统抗生素的替代品，但作为一种药物，它们可能很难配制和稳定
为了保持安全和有效，需要保护治疗性噬菌体免受环境变化的影响
Menegatti和他的团队发现，树枝状大分子与氨基酸或肽的短链结合，可以包围纳米粒子，并使其在各种条件下保持稳定
他们的团队称这些树枝状分子为树枝状聚合物
当纳米粒子悬浮在水中时，这些可溶性树突使它们保持在一个封闭、稳定的系统中
Menegatti说:“这些树枝状大分子涂层保持了病毒内部的水分含量，同时充当质子海绵，保护病毒免受盐或pH值变化的影响。”
“这是一个柔软但不透水的屏障
它为病毒维持了一个良好的环境
" 一旦树突状细胞包被了纳米粒子，局部剪切就会触发它们的释放和治疗活性
软材料可以设计成对温度、压力和湿度等刺激做出物理和化学反应
剪切是药物递送应用的理想刺激，因为它几乎遍布全身
眼睑在眨眼时引起剪切；废物在消化过程中剪切肠壁；当一个人在皮肤上摩擦某物时，就会产生剪切力
这使得树突状细胞可以治疗局部感染
梅内加蒂说:“剪切往往是一种被遗忘的刺激。”
“有了这项发明，我们想填补这个空白，而树突状细胞提供了一个惊人的机会
" 当一簇树枝状包裹的纳米粒子被剪切时，它会脱颗粒，释放出单个粒子
这些粒子可以反过来释放治疗有效载荷，或者像噬菌体一样，感染并杀死危险的细菌
当不需要治疗作用时，剪切作用被去除，颗粒被树突状细胞和再聚集细胞重新包被
这将停止有效载荷释放
这种配方可以保护噬菌体
这提供了一种在一些关键应用中替代抗生素的方法:抗生素的广泛使用已经产生了超级细菌——对标准剂量的抗生素具有耐药性的细菌
该研究团队还在开发更多基于树突状细胞的纳米药物，以提供新的药物，如基因治疗中的病毒载体
在过去的几年里，梅内加蒂被授予晚安早期职业创新者和北卡罗莱纳州教师学者的荣誉
他还获得了ALCOA基金会研究成就奖、财政大臣创新基金赠款和国家科学基金会早期职业奖
目前，他的研究已经转向基因治疗制造技术和创造更高效的生产过程
这与他的树枝状大分子研究相似:他正在寻找方法克服生物医学中的自然和系统障碍
他的目标是改善更好药物的生产和获取
Menegatti说:“树突状细胞可能是材料科学中缺失的一环，使治疗性病毒成为下一代抗菌剂和药物的中心。”
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
