澳大利亚核科技组织 pH 7下聚苯乙烯-，/HSA配合物的结构模型
4(顶部)和pH 5
0(底部)
信用:澳大利亚核科技组织 由清原信治先生和助理教授领导的在美国国家空间技术组织的合作研究
新西兰麦克迪尔米德研究所的邓肯·麦克吉利夫雷和美国国家标准组织的博士
奥克兰大学的科学家吉登德拉·马塔和南澳大利亚弗林德斯大学的英戈·科帕教授正致力于更好地理解纳米塑料如何与血浆蛋白和体内其他生物分子相互作用
这项研究的动机，最近发表在《生物结合化学》杂志上，源于对环境中塑料废物数量不断增加的担忧
在自然界中，这些塑料经历物理和化学分解过程，形成微米和纳米尺度的微小颗粒
对工程纳米颗粒毒理学的研究表明，这些颗粒在体内容易进入和移动，通常避开了重要的生物屏障和针对异物的防御机制
然而，与生物医学应用中使用的工程纳米粒子不同，这些纳米塑料的潜在效应和相互作用还没有被很好地理解
纳米粒子的毒性与其物理和化学性质直接相关
当纳米粒子进入人体时，它们被蛋白质层包围，这就是所谓的“电晕”
松散结合的蛋白质形成“软晕”，而紧密结合的蛋白质形成“硬晕”
" 利用聚苯乙烯纳米粒子和人血清白蛋白(HSA)蛋白质的模型系统，研究人员使用了一系列技术来确定聚苯乙烯纳米粒子-蛋白质电晕复合物的大小、组成和几何形状
选择HSA是因为它的天然丰度，而两种不同大小的带正电和带负电的纳米粒子被用来评估在不同的酸碱度条件下粒子大小如何影响溶液中电晕的形成
研究人员在比尔比仪器上使用了对比度匹配的小角中子散射
安德鲁·惠顿)来确定纳米粒子的直径并表征其独特的结构特征
“我们的设备非常独特，因为我们可以在从1纳米到10微米的长度范围内探索蛋白质和纳米粒子之间的相互作用，这在其他技术中是非常困难的，”博士说
Jitendra Mata，仪器科学家，该论文的合著者
“对比匹配可以让你同时看到两种成分，比如纳米粒子和蛋白质电晕，或者我们可以屏蔽掉其中一种感兴趣的成分
我们能够确定与蛋白质的相互作用是强还是弱，或者蛋白质是否有任何形状变化，”他补充说
研究发现，颗粒大小和酸碱度在决定日冕的性质方面都起了作用
较大的粒子有利于软日冕的形成，在某些情况下硬日冕是完全不存在的
HSA积极参与了这些复合物的形成，点缀着带负电的纳米粒子表面
此外，他们发现软电晕和纳米粒子表面之间的相互作用是由静电力的微妙平衡控制的
正在进行的研究寻求使用其他中子仪器，包括翠鸟和鸭嘴兽中子反射仪，以了解这些复杂的电晕/纳米塑料如何与其他生物实体如细胞膜相互作用
研究人员预计，通过提供纳米粒子与生物分子相互作用的更清晰的图像，这些发现将对纳米粒子毒性的进一步研究产生影响
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