在活的植物中控制纳米颗粒亚细胞定位的能力为靶向生物分子传递提供了独特的优势,并使其在植物生物工程中的重要应用成为可能。然而,纳米颗粒通过植物生物膜运输的机理尚不清楚。本文介绍了纳米颗粒在植物原生质体中细胞摄取的机理。提出了一种实验验证的原生质体脂质交换包络渗透机制的数学模型,预测了纳米粒子在植物细胞中的亚细胞分布取决于颗粒大小和zeta电位的大小。这种机制是完全通用的,描述的纳米颗粒包括量子点、金和二氧化硅纳米颗粒、纳米球虫和单壁碳纳米管(SWNTs)。此外,利用成像流式细胞术研究原生质体形态特征对纳米颗粒吸收效率的影响。以DNA包裹SWNTs作为模型纳米粒子,发现甘油脂质体是叶绿体膜中主要的脂质体,与原生质体膜中的主要成分磷脂相比,甘油脂质体具有更强的脂质体相互作用。这项工作可以指导纳米颗粒的合理设计,目的是在不使用化学或机械辅助的情况下将纳米颗粒定向输送到植物细胞内的特定区域,从而有可能实现各种植物工程应用。
——文章发布于2018年9月06日