几十年来,科学家们一直在探索使用脂质体——由脂双层分子构成的空心球体——向肿瘤细胞运送化疗药物。但是药物有时会在到达目的地之前从脂质体中泄露出来,减少肿瘤所接受的剂量,并在健康组织中引起副作用。现在,研究人员在美国化学学会的《纳米快报》上报道了一种通过在脂质体的内腔中嵌入硬纳米材料来稳定脂质体的方法。
科学家们已经尝试了各种方法来防止脂质体泄漏,例如在其表面涂上聚合物或在双层膜中交联脂质。然而,这些修饰可以改变脂质体的性质,使它们与细胞发生不同的作用。Chao Fang, Jonathan Lovell和他的同事想要找到一种新的方法来稳定脂质体,使其表面保持完整。他们决定尝试纳米粒子——一种带有开口的凹形纳米结构,一旦癌细胞内的脂质体双层膜破裂,药物就可以逃逸。他们推断,通过在纳米负鼠周围聚集脂质双分子层,刚性结构可以机械地支持脂质体。
研究小组制备了二氧化硅纳米粒子,用带正电的化学基团修饰它们的表面,并在每个结构周围组装了一个带负电的脂质双分子层。然后,他们将化疗药物阿霉素放入充满水的中心。由此产生的纳米稳定脂质体在血清中或在绝对压力下比常规脂质体泄漏更少,就像在血管中遇到的那样,但当癌细胞在培养皿中吸收时仍释放阿霉素。在对已经移植转移的乳腺肿瘤的小鼠进行的实验中,注射了纳米线脂质体的动物比那些接受常规脂质体的动物活得更长。与接受传统脂质体治疗的小鼠相比,纳米owl治疗的小鼠的肿瘤更小,而且与另一组相比,肿瘤没有扩散到它们的肺部。研究人员说,这种简单有效的方法应该“易于广泛应用,并具有临床翻译的潜力”。
作者获得了国家自然科学基金、上海市科学技术委员会、上海市教育发展基金会“曙光”项目和上海市教育委员会的资助。