科學家使用納米粒子可以尋找更好的用藥方法

印第安納大學的研究人員發現，藥物遞送納米粒子根據它們在相遇時的位置而不同地附著在它們的目標上 - 就像舞廳舞者用音樂改變它們的動作一樣。

該研究於11月13日發表在ACS Nano雜誌上，具有重要意義，因為治療性顆粒與人體細胞受體位點結合後的「運動」可能表明藥物治療的有效性。例如，使用身體自身的免疫系統來對抗癌症等疾病的免疫療法的有效性部分取決於「調節」細胞鍵強度的能力。

「在許多情況下，藥物的有效性不是基於它是否與細胞上的靶向受體結合，而是與它結合的程度有多大，」IU布魯明頓藝術與科學學院助理教授嚴羽說。化學系領導這項研究。「我們越能觀察到這些過程，我們就能越好地篩選藥物的治療效果。」

在這項研究之前，研究人員認為當粒子與細胞上的受體結合時，粒子會減慢並被困。

「但我們也看到了新的東西，」余說。「我們看到粒子根據它們被束縛在與受體結合的時間而不同地旋轉。」

這是以前從未見過的，因為如果分子運動是華爾茲，那麼科學家們只會看一個單身的舞者。

為了進行他們的學習，Yu的團隊介紹了舞伴。這些是兩個納米粒子 - 一個染成綠色，另一個是紅色 - 配對在一起形成在熒光顯微鏡下可見的單個成像標記。然後，這種「納米探針」被一種細胞膜塗層偽裝，這種細胞膜塗層取自T淋巴細胞，這是一種在人體免疫系統中起作用的白細胞。

這兩種顏色允許研究人員在連接到細胞之前同時觀察「旋轉運動」 - 在原位盤旋 - 和「平移運動」 - 物理空間的運動。

「我們發現粒子開始隨機旋轉，移動到搖擺運動，然後是一個盤旋運動，最後是一個有限的盤旋運動，」Yu說。「對這種廣泛的旋轉運動的觀察 - 以及在不同時間點從一種形式到下一種形式的過渡 - 是全新的。」

此外，研究人員能夠開始將這些不同的運動與不同的粘合強度聯繫起來。

該小組選擇用細胞膜「偽裝」合成顆粒，因為這些顆粒不像人體免疫系統那樣以與傳統合成顆粒相同的方式作為異物消除。使用人體自身的細胞膜也消除了設計與特定細胞結合的複雜表面特徵的需要，因為它們已經存在於現有的細胞膜中。

Yu說，監測偽裝T淋巴細胞的「華爾茲」以了解它們與腫瘤細胞的靶向結合是他們研究的下一階段。

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