化學家開發了基于石墨烯納米薄片的新方法用于藥物遞送

發布時間:2019-08-21    來源:生物幫    瀏覽量:0

由SNSF資助的化學家已經創造了一種新的靈活藥物遞送化合物,專門針對前列腺癌細胞。該化合物含有四種不同的分子,可防止腫瘤細胞繁殖,可通過醫學成像檢測,并在血液中具有持久力。

通常,藥物是不加選擇地施用的,并且大部分藥物不會到達患病組織。精準醫學的目標是通過僅將治療物質輸送到適當的目標來提高治療物質的功效。這需要定制的藥物輸送系統。由瑞士國家科學基金會資助的一個團隊開發了一種基于石墨烯納米薄片的新方法,石墨烯納米薄片是極小的石墨烯片(碳原子的規則原子級排列)。他們將不同類型的分子添加到單個納米薄片中,以將它們轉化為用于藥物遞送的定制系統。結果發表在“化學科學”上。

像樂高積木一樣

蘇黎世大學的杰森·霍蘭德團隊成功地將四種分子附加到單一石墨烯納米薄片上,為其賦予特定的能力:運輸抗癌藥物,僅將其輸送到某些癌細胞,通過醫學成像使其可見,并延長其在血液。在第二步中,團隊測試了每個功能,以驗證新化合物是否按預期工作。

“我們的工作演示了如何使用石墨烯納米薄片作為一種通用的輸送機制,”該博士的第一作者,博士生Jennifer Lamb解釋說,“它們可以作為一種可以添加定制組件的腳手架,有點像樂高積木這是可能的,因為它們的化學結構:薄片的邊緣由羧基--CO2H-制成,其中可以附加額外的分子。

抗癌新化合物

首先,倫敦大學學院的合作者用碳納米管生產石墨烯納米薄片。然后蘇黎世團隊將四個分子附加到單片上。第一個分子是ispinesib,是一種目前正在開發的藥物,它可以阻止有絲分裂(細胞分裂),從而阻止腫瘤的生長。第二分子是結合前列腺特異性膜抗原(PSMA)的肽,其在前列腺癌細胞中過表達。第三個分子(DFO)是一種籠狀分子,可有效捕獲放射性鎵,這是一種常用于PET(正電子發射斷層掃描)掃描的同位素。這種標準的醫學成像技術首先有助于診斷前列腺癌,然后確保將化合物輸送到患病組織。最后,研究人員使這種化合物與血液中的白蛋白相互作用;這可以防止腎臟快速過濾,并增加其停留在循環中的時間。

第二步,該團隊測試了新化合物。對前列腺癌細胞培養物進行的研究表明,它們的分裂和生長確實停止了。在活體小鼠中,PET成像顯示該化合物在患病組織中累積,但時間不夠長,Lamb說:“由于它們體積小,構建體仍然排泄得太快,無法獲得持續的治療效果。但我們的實驗表明,通過改變石墨烯的結構來影響藥物的排泄。“該團隊正在試驗其他涉及抗體而非小肽的組合:抗體與癌細胞的結合更好,其較大的尺寸應使它們在血液中保持更長時間。

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責任編輯:許紅梅

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