柱式法质膜分离——可用于包裹纳米颗粒
栏目:技术    日期:2021-08-04    来源:admin

近年来,将细胞膜完整嫁接到纳米颗粒表面的涂层技术将纳米医药推向新的发展阶段,包裹伪装后的纳米颗粒能更好地适应复杂的生理环境,通过同源识别不仅可逃避免疫系统的清除,还大大增强了其靶向作用特性。

纳米技术在恶性肿瘤、感染性疾病、糖尿病等多种复杂疾病的诊断与治疗方面取得了重大发展,理想的医用纳米材料应该具有良好的生物相容性、靶向特异性、低毒副作用等优点。在最新的纳米医疗研究中,表面修饰纳米材料一直是开发新型药物运载工具的关注热点。

表面修饰使纳米材料具备持续释放药物、高载药率、表面可功能性修饰等优点。早先通常使用聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)修饰纳米材料表面,用于延长循环时间以及逃避机体清除,但在后续的临床应用中发现PEG涂层的载药纳米颗粒在某些疾病中会引发免疫反应,反而增加了纳米颗粒被机体免疫系统清除的风险。细胞膜作为生物体内环境交流的窗口和界面,一直被不断模拟并用于纳米颗粒的包裹与伪装,借以改善纳米颗粒的生物学特征。

Yao Liu, et al. Nano-Micro Letters.2019

细胞膜修饰能够赋予纳米材料良好的生物界面性质,包括良好的生物相容性和多种生物功能:

1)细胞膜的选择透过性可使货物截留在细胞膜囊泡内,因而细胞膜包覆纳米材料可以作为药物载体或者纳米粒子合成的模板;同时细胞膜的选择透过性可允许特定物质(如过氧化氢)通过细胞膜,和封装在细胞膜囊泡内的生物酶或纳米酶进行反应,作为酶促纳米反应器;

2)细胞膜的信号交流功能赋予纳米材料特定功能

a. 延长其血液循环寿命,提高材料生物相容性;

b. 诱导有害生物分子吸附到细胞膜上,从而中和毒素;

c. 靶向识别病灶(肿瘤或炎症),提高药物利用度,减少药物毒副作用;

d. 可提高抗原呈递细胞(APC)的抗原递呈效率,促进APC成熟,从而引发瀑布式的免疫反应,发挥强效作用而杀伤大量肿瘤细胞 


目前有多种细胞膜或融合细胞膜可用于纳米颗粒包裹伪装,包括红细胞膜、血小板膜、炎症细胞膜、免疫细胞膜、肿瘤细胞膜、白细胞膜、干细胞膜等。