納米粒子可偽裝成血細(xì)胞對抗細(xì)菌感染
日期:2013-04-18 09:23:33
據(jù)美國《MIT技術(shù)評論》近日報道,科學(xué)家在最新出版的《自然·納米技術(shù)》上發(fā)表論文稱,包覆有紅細(xì)胞膜的納米粒子可去除體內(nèi)毒素,能夠用于對抗細(xì)菌感染。
領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程教授張良方(音譯)稱,研究結(jié)果表明,這種納米粒子可用以中和包括耐抗生素菌在內(nèi)的許多細(xì)菌產(chǎn)生的毒素,并能消解毒蛇或毒蝎攻擊中的毒液毒性。
這種“納米海綿”以造孔毒素(通過在細(xì)胞中挖孔來殺死細(xì)胞)為目標(biāo)。造孔毒素作為自然界中最常見的一種蛋白質(zhì)毒素,可由包括金黃色葡萄球菌在內(nèi)的眾多細(xì)菌分泌。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌具有耐藥性,每年在全世界范圍造成數(shù)萬人死亡。它們也出現(xiàn)在許多類型的動物毒液中。
現(xiàn)有的一系列治療方法都以造孔毒素的分子結(jié)構(gòu)為目標(biāo),使其失去殺死細(xì)胞的能力。但是這些療法必須根據(jù)不同的疾病和病情進(jìn)行定制,這些有害蛋白家族已知有80多個,每一個均有不同的結(jié)構(gòu)。使用新的納米海綿療法可中和每一種蛋白,而不用管其分子結(jié)構(gòu)。
張良方團(tuán)隊(duì)將真實(shí)的紅細(xì)胞膜包裹在生物相容性的聚合物納米粒子周圍。單個血紅細(xì)胞可提供足夠的膜材料,生產(chǎn)出超過3000個納米海綿,每個直徑大約為85納米。因?yàn)檠t細(xì)胞是造孔毒素的主要目標(biāo),納米海綿一旦進(jìn)入血液將擔(dān)任誘餌角色,吸收破壞性蛋白并中和其毒性。納米海綿由于尺寸極小,其在系統(tǒng)中的數(shù)量將大大超過真正的血紅細(xì)胞。這意味著,納米海綿有更高的機(jī)會與毒素作用并吸收,從而將毒素帶離其天然目標(biāo)。
動物實(shí)驗(yàn)表明,在給小鼠注射致命劑量的最強(qiáng)造孔毒素后,新療法可大大增加小鼠的存活率。注射后數(shù)天進(jìn)行的肝活檢顯示沒有損傷,這表明納米海綿連同積累在肝臟中的毒素已被安全消化掉。
張良方教授表示,如果該種藥物能獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),將主要用以治療細(xì)菌感染,尤其是耐抗生素細(xì)菌。中和細(xì)菌產(chǎn)生的毒素,不僅可保護(hù)身體,還可削弱細(xì)菌對免疫系統(tǒng)的侵害,因?yàn)榧?xì)菌將不再依賴毒素來保護(hù)自己。
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