物理科技生物学-PHYICA

石墨烯纳米片chinese男生stone系列:精密医学的新工具

纳米技术 2022-01-05 23:58:08

瑞士国家科学基金会 信用:瑞士国家科学基金会 由SNSF资助的化学家创造了一种新的化合物,用于灵活的药物输送,专门针对前列腺癌细胞

这种化合物包含四种不同的分子,可以防止肿瘤细胞繁殖,可以通过医学成像检测到,并在血液中具有滞留能力

通常,药物是不加区别地给药的,并且大部分药物不会到达患病组织

精密医学的目标是通过将治疗物质仅输送到适当的目标来提高治疗物质的功效

这需要定制的药物输送系统

由瑞士国家科学基金会资助的一个团队开发了一种基于石墨烯纳米片的新方法,石墨烯纳米片是石墨烯的极小碎片(碳原子的规则原子排列)

他们将不同类型的分子添加到单个纳米薄片中,将它们转化为定制的药物输送系统

结果发表在《化学科学》上

比如乐高积木 苏黎世大学的杰森·霍兰德的团队成功地将四种分子附着到单个石墨烯纳米片上,赋予它们特殊的能力:运输抗癌药物,仅将其输送到特定的癌细胞,使其通过医学成像可见,并延长其在血液中的停留时间

在第二步中,团队测试了每项功能,以验证新的化合物是否如预期的那样工作

“我们的工作展示了如何使用石墨烯纳米片作为一种通用的输送机制,”博士解释说

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学生詹妮弗·兰姆,该出版物的第一作者

“它们可以用作脚手架,人们可以在上面添加定制组件,有点像乐高积木

这是可能的,因为它们的化学结构:薄片的边缘是由羧基组成的——CO2H——在那里可以附着额外的分子

" 抗癌新化合物 首先,伦敦大学学院的合作者用碳纳米管制作了石墨烯纳米片

然后苏黎世团队将四个分子附着在单个薄片上

第一种分子,ispinesib,是一种目前正在开发的药物,它可以阻止有丝分裂(细胞分裂),从而阻止肿瘤的生长

第二种分子是一种结合前列腺特异性膜抗原的肽,前列腺特异性膜抗原在前列腺癌细胞中过表达

第三种分子(DFO)是一种笼状分子,能有效捕获放射性镓,这是正电子发射断层扫描常用的同位素

这种标准的医学成像技术首先有助于诊断前列腺癌,然后确保化合物被输送到患病组织

最后,研究人员使该化合物与血液中的白蛋白相互作用;这阻止了它被肾脏快速过滤,增加了它在血液循环中停留的时间

第二步,研究小组测试了这种新的化合物

对前列腺癌细胞培养物进行的研究表明,它们的分裂和生长确实停止了

兰姆说,在活体小鼠中,正电子发射断层成像显示该化合物在患病组织中积累,但时间不够长:“由于其体积小,该结构的排泄仍然太快,无法产生持续的治疗效果

但是我们的实验显示了通过改变石墨烯的结构来影响药物排泄的方法

“研究小组现在正在试验其他包含抗体而不是小肽的组合:抗体能更好地与癌细胞结合,它们更大的尺寸会使它们在血液中停留更长时间

“我们的研究是基础性的,还需要更多的工作来开发一种新药,”项目负责人杰森·霍兰德说

“但我们的结果确实为肿瘤精确治疗和治疗诊断学开辟了充满希望的新途径

这种治疗剂和诊断工具的结合有助于确保治疗适合疾病和患者

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