检查聚合物DNA折纸纳米结构的生物分布和功能

调节治疗药物生物分布的能力是一个非常需要的功能，可以限制许多药物的副作用。在《科学报告》的一项新研究中，诺亚·约瑟夫(NoahJoseph)和以色列的生物技术和纳米科学科学家团队描述了一种由耦合的聚合物-DNA折纸混合体开发的纳米级制剂，该制剂能够在血清中表现出稳定性，并在组织中缓慢扩散。

通过多胺静电相互作用与聚乙二醇片段偶联，研究小组注意到这些药物在体内具有显着的稳定性，其中超过90%的成分在皮下注射后五天内保持结构完整性。

研究结果强调了聚合物-DNA混合纳米结构作为可行的药理制剂，可以进入主流技术，包括用作药物活性的单克隆抗体。

DNA折纸疗法

许多药物，包括小分子和生物制品，在没有先天的分布和功能能力的情况下系统地发挥作用。这是不良反应的核心驱动力，也是许多新药在临床试验和临床使用中药物损害的主要组成部分。

尽管过去几十年来为实现药物活性监管付出了巨大努力，但目前批准的药物仅代表药物治疗机制真正潜力的一小部分。

单克隆抗体是一种主流且经过充分验证的制药方法，它体现了这一挑战。单克隆药物为迄今为止在肿瘤学、免疫学和炎症性疾病中被认为几乎无法治疗的疾病提供了突破性的治疗。支架DNA折纸是一种开发DNA纳米结构并促进亚纳米尺度精确空间调节和功能的方法。

DNA治疗的新策略

其独特的特性适用于各种研究领域，使其成为下一代治疗和诊断剂。与单克隆抗体相比，多种DNA折纸功能化方法可以实现更高的功能复杂性。

在Joseph及其同事提出的这一新策略中，研究小组通过耦合聚合物-DNA折纸混合纳米级药剂来促进药物活性的空间调节。这些设计可以适应多种靶蛋白，用于具有广泛治疗功能的各种病理学。

在这项工作中，Joseph及其同事提出了一种基于耦合聚合物-DNA折纸混合纳米级化合物来递送治疗药物成分的策略。通过对体内几种DNA折纸结构进行常规的动力学和稳定性表征研究，科学家们选择了一种最佳的DNA纳米结构作为在小鼠模型和人类肿瘤中具有高效抗炎作用的治疗应用的原理验证。坏死因子α。

实验

为了开始可行性验证研究，研究小组选择了三种质量相似的不同DNA折纸纳米结构，并通过凝胶电泳对其进行分析以确定整体质量。他们通过胺和磷酸盐的相互作用，在DNA纳米结构上涂上聚乙二醇-聚赖氨酸之前和之后使用透射电子显微镜，以增加DNA的质量并增加其与聚乙二醇的附着，并确保DNA折纸纳米结构的稳定性。

具有体内稳定性的药物适合分布，研究小组通过对用聚合物涂层纳米结构治疗的小鼠进行实时成像来探索这一点，这些纳米结构皮下注射到小鼠膝关节或腹膜内注射到小鼠体内。

虽然长棒显示出随时间延长的扩散，但可以将较慢的扩散与皮下更大的稳定性结合起来。科学家们探索了动力学和体内稳定性，以选择聚合物计数棒纳米结构作为药物实验的有效成分。

DNA折纸纳米结构的治疗效果

科学家们研究了重新设计的长棒纳米结构来代表人类肿瘤坏死因子α适体，并将它们均匀地锚定在表面结构上。Joseph及其同事利用琼脂糖凝胶电泳、透射电子显微镜和原子力显微镜分析了长杆DNA折纸结构的功能化。

研究小组对人血清中成分的稳定性进行了10天的检测，并确定了其结构完整性，用于生物分布和体内研究。

外表

通过这种方式，NoahJoseph和研究团队描述了由聚乙二醇-聚赖氨酸聚合物稳定的三种不同形状的DNA折纸纳米结构的体内动力学。科学家们选择了最佳候选者，并通过连接人类肿瘤坏死因子α适体来靶向人类肿瘤坏死因子α蛋白，从而使长棒纳米结构功能化。

研究小组描述了功能化共聚物DNA折纸纳米结构在复杂生物环境中发挥作用的治疗潜力。综合发现强调了DNA纳米结构作为精准医疗的重要治疗剂的影响以及治疗剂的功能。