达拉斯德克萨斯大学 从左:Drs
蒋兴亚、和杜在德州大学达拉斯分校的自然科学与工程研究实验室对人体内纳米粒子的行为进行研究
研究人员发表了一项新的研究，描述了肝脏的自然排毒过程如何改善纳米药物的输送
学分:达拉斯德克萨斯大学 医生
郑杰相信，在纳米医学的实施上，他已经把障碍变成了桥梁
达拉斯德克萨斯大学的化学教授和他的研究团队已经证明，纳米药物可以被设计成与肝脏中的自然解毒过程相结合，以提高它们的疾病靶向性，同时最大限度地减少潜在的副作用
他们的研究发表在7月15日的《自然纳米技术》杂志上，指出了一条使纳米医学更加安全和高效的道路
“几十年来，人们一直致力于纳米医学
它在促进癌症治疗和检测方面有着巨大的潜力
和达拉斯大学化学和生物化学系系统生物学教授艾达·格林
“但也有潜在的危险
" 纳米医学广义上是指工程纳米粒子的使用，由它们的微观尺寸定义，用于各种与健康相关的目的
这些角色中最主要的是药物的精确输送和各种疾病的检测
肝脏是体内最大的解毒器官，它捕获并清除体内外的许多物质
“肝脏每天都在保护我们免受外来物质的损害，”郑说
“但这也是制造病人可以使用的安全有效的纳米药物的长期障碍
" 尽管许多纳米药物在临床前研究中有效地针对疾病，郑说它们很少达到临床应用
这是因为，在肝脏中，巨噬细胞——一种白细胞——长期捕获并储存在体内，降低了它们的效力，增加了它们的毒性
“挑战是最大化他们的治疗潜力，同时最小化副作用，”他说
“只有解决了这两个问题，你才能真正把这个带到诊所
" 研究人员在小鼠模型中进行的关键发现是，肝脏的天然毒素去除过程之一可以用来增强纳米药物的输送，同时也使它们变得安全
这个过程——谷胱甘肽介导的生物转化——消除了非目标纳米药物，因此它们不会对身体造成伤害
“我们利用这种肝脏生物转化作为一种方式来改变循环中的纳米药物，从而减少巨噬细胞的摄取，”Dr
该项研究的第一作者蒋兴亚
“通过这种肝脏生物转化，错过目标的纳米药物可以有效清除，而不会在体内长期积累
" 这种生物转化以前被认为可以消除脂肪分子和小毒素，如重金属
但是在这项研究之前，它与纳米药物的相互作用尚不清楚
肝细胞不断将谷胱甘肽分泌到肝窦，即肝脏中的毛细血管
这种谷胱甘肽排泄，被称为外排，可以改变纳米粒子的表面化学性质，这样身体就可以更容易地消除它们，”郑说
“结合其他生理过程，这种外流可以精确控制体内纳米药物的运输，提高它们对肿瘤的靶向性，同时减少它们在健康组织中的非特异性积累，”他说
和博士一起
杜、郑和姜设计了一种纳米探针，该探针使用有机染料来报告生物转化如何改变纳米粒子，并更好地了解其靶向性和清除性
一旦纳米探针被递送到肝脏中，染料的荧光被迅速激活，表明染料从肝脏中的纳米粒子解离
“在纳米探针进入肝脏之前还不确定发生了什么，”姜说
“我们假设肝脏中有某种相互作用导致了解离，但我们并不真正知道
现在我们已经看到了它是如何工作的
" 该团队通过使用精确尺寸和明确结构的纳米粒子验证了肝脏中发生的情况；在这种情况下，每个粒子包含25个金原子和4个染料分子
确切地知道这些纳米粒子进入人体时是如何构成的，就可以准确地解释它们离开人体时的不同之处
“当我们监测它时，我们发现纳米药物的肿瘤靶向性比对照显著增加，而正常组织中残留的纳米药物被最小化，”郑说
“由于这种原子级的精确设计，我们还能够发现氨基酸半胱氨酸也参与了这一生物转化过程，有助于在体内修饰这些纳米粒子
" 郑强调，这项研究展示了一种利用人体自然反应来设计纳米药物的新途径
“大多数人认为肝脏吸收是纳米药物输送的障碍——肝脏将吸收它们并在体内保持很长时间
这是一个新策略，”他说
“我们已经把我们曾经认为对纳米医学临床转化不利的肝脏行为变成了优势
“不仅仅是提供一个新的策略，我们希望这能激励我们成为有创造力的思想家，这样我们研究中的许多障碍就能成为通向更大科学发现的桥梁
"
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