根据发表在《化学工程杂志》上的一项研究,中国科学院合肥物质科学研究所(HFIPS)的一个团队设计了一种安全高效的纳米鱼雷,用于输送化疗药物。

用于药物输送的新型牛血清白蛋白

“这种纳米鱼雷结合了无机纳米载体和蛋白质载体这两个重要的药物输送系统的优点,”该团队负责人王俊峰教授说。

安全高效的药物递送系统是肿瘤治疗和降低毒副作用最有希望的手段之一。

近年来,脂质体化疗给药已应用于临床。然而,脂质体化学物质稳定性差,导致药物在血液循环中渗漏。无机纳米载体和蛋白质系统这两种药物递送系统仍然有其自身的局限性,典型的是无机纳米颗粒的生物毒性和蛋白质载体的低载药效率。因此,结合无机纳米粒子和蛋白质载体的优势是优化给药系统的可行策略。

受天然生物矿化的启发,利用生物大分子模板(如蛋白质)进行仿生合成已成为构建具有高生物相容性和稳定性的有机-无机复合材料的重要方法。

在本研究中,研究人员在前人工作的基础上,综合上述两种给药系统的优点,以简单的方法设计了一种牛血清白蛋白(BSA)-磁铁矿纳米鱼雷。

纳米鱼雷由磁铁矿和阿霉素(Dox)分子组成,分子被六个BSA亚基的自组装纳米笼包裹。有效解决了疏水性药物分子的渗漏问题,延长了药物在血液循环中的半衰期。

体外和体内实验表明该纳米鱼雷在生物安全性、稳定性、细胞内转运和肿瘤抑制方面具有优越性,在纳米医学领域展现出巨大的药物递送前景。

除此之外,该团队还基于透射电子显微镜(TEM)、分子动力学模拟和计算建模提出了这种纳米鱼雷的复杂结构。

研究结果解释了纳米鱼雷作为药物载体的构效关系,拓展了药物载体开发的研究基础。