仿生合成的類(lèi)磁小體 具有高效磁靶向及腫瘤穿透性

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近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心王俊峰研究員課題組，在研究自然界趨磁細(xì)菌生物礦化機(jī)制的基礎(chǔ)上，仿生合成具有高效磁靶向及腫瘤組織穿透性的軟鐵磁類(lèi)磁小體納米材料。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上。

近年來(lái)，隨著磁性納米藥物的發(fā)展，利用施加外部磁場(chǎng)提高磁性納米藥物靶向效率，成為一種重要且安全的物理干預(yù)策略。

趨磁細(xì)菌具有獨(dú)特的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)——磁小體。然而，由于天然磁小體顆粒之間的強(qiáng)磁相互作用，從趨磁細(xì)菌中直接分離提取的磁小體在體外環(huán)境中十分容易聚集沉淀，從而阻礙了它們穿透病變組織的能力，并且其在血管中的沉積也存在潛在危險(xiǎn)和生物毒性。因此，合成尺寸小但保留了天然磁小體軟鐵磁特點(diǎn)的類(lèi)磁小體納米材料，成為研究人員的努力方向。

考慮到趨磁細(xì)菌生物礦化所需的兩個(gè)關(guān)鍵因素——磁小體膜與磁小體調(diào)控蛋白，課題組的研究人員通過(guò)在反相膠束體系中引入Mms6蛋白，構(gòu)建了一個(gè)類(lèi)似天然磁小體囊泡的納米反應(yīng)器，在體外重構(gòu)了趨磁細(xì)菌磁小體生物礦化的微環(huán)境，并通過(guò)這一方法仿生合成了類(lèi)磁小體。該類(lèi)磁小體具有與天然磁小體一致的立方八面體的晶型以及類(lèi)似的磁學(xué)性質(zhì)及高飽和磁化強(qiáng)度，可以快速響應(yīng)外部磁場(chǎng)。同時(shí)，該類(lèi)磁小體還具有優(yōu)異的單分散性、均一的小尺寸和良好的水溶性。

體內(nèi)MRI實(shí)驗(yàn)與組織分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與其他磁性納米藥物相比，仿生合成的類(lèi)磁小體在腫瘤組織中的靶向性與穿透性提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

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