科学家首次展示一种在癌细胞内生物合成等离子金纳米粒子的技术

美国马里兰大学巴尔的摩县(UMBC)的科学家在研究中首次展示了一种在癌细胞内生物合成等离子金纳米粒子的技术。该技术无需传统的实验室方法,使用聚乙二醇在细胞核内做传递载体几分钟便可生产出等离子金纳米粒子。该技术生成的纳米颗粒将应用于x射线成像和癌症治疗等生物医学应用。金纳米粒子的细胞内形成和核迁移也展现了药物输送应用的前途。相关研究成果发表于《自然·通讯》期刊。

科学家首次展示一种在癌细胞内生物合成等离子金纳米粒子的技术

传统的基于实验室的金纳米粒子合成方法需要离子前体和还原剂,这些离子前体和还原剂要经受各种反应条件,例如温度,pH和时间。这导致纳米颗粒尺寸,形态和功能变化,这些变化与其在细胞中的内在变化,它们在体内的停留时间和清除率直接相关。

UMBC化学,生物化学和环境工程学教授Dipanjan Pan博士指出,为避免这些不确定性,该研究论文证明,无需常规实验室方法即可在癌细胞内直接有效地实现金纳米粒子的生物合成。

Pan和他的团队描述了他们的新方法,该方法利用聚乙二醇作为离子金的传递载体,在几分钟内在细胞核内的细胞内生成这些等离激元的金纳米颗粒。

他们描述了一种简单的细胞内生物矿化方法,在应用后的30分钟内,以聚乙二醇作为离子金的递送载体,以微摩尔浓度产生等离子体金纳米颗粒。研究人员已经表征了细胞内金纳米颗粒形成的过程,该过程随着离子性金簇迁移到细胞核而逐渐积累蛋白质。离子金的纳米矢量化应用强调了其潜在的生物医学机会,同时减少了离子金的数量和所需的孵育时间。

为证明其生物医学潜力,研究人员进一步诱导了MCF7肿瘤小鼠异种移植物中金纳米颗粒的原位生物合成,随后对其进行了光热修复。

该团队还通过诱导小鼠肿瘤内金纳米颗粒的原位生物合成,然后对肿瘤进行光热修复,进一步证明了这种方法的生物医学潜力。根据Pan的说法,小鼠研究例证了“这些金纳米颗粒的细胞内形成和核迁移如何为药物递送应用提供了非常有前途的方法。

要欣赏其在临床上的潜力,该研究团队面临的最具挑战性的研究将是找到生产具有可重复促进有效细胞结合,清除和生物相容性的功能纳米颗粒的新方法,并评估它们对人类健康的长期影响。这项新研究是朝着这一总目标迈出的很小却重要的一步。

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