生物小分子的自组装用于仿生光合成和光动力抗肿瘤治疗
一种基于双药共组装的兼具光-化疗的仿生纳米粒的制备及其应用[发明专利]
![一种基于双药共组装的兼具光-化疗的仿生纳米粒的制备及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c70f606df6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dbc.png)
专利名称：一种基于双药共组装的兼具光-化疗的仿生纳米粒的制备及其应用
专利类型：发明专利
发明人：邵敬伟,罗邦悦,李林燕
申请号：CN202210289753.3
申请日：20220323
公开号：CN114569578A
公开日：
20220603
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种基于双药共组装的兼具光‑化疗的仿生纳米粒的制备及其应用。
所述仿生纳米粒由外壳和所述外壳包覆的纳米内核组成，所述外壳为HepG2细胞膜，所述纳米内核由抗肿瘤疏水性药物索拉非尼、抗心血管疾病疏水性药物普萘洛尔及光敏剂吲哚菁绿共组装形成。
所仿生纳米粒能通过细胞膜同源识别作用在肝癌部位特异性积蓄，并在808nm激光的照射下精准高效释放药物，实现多药‑多疗法联合抗肝癌作用，对肝癌的生长具有显著的抑制作用，在制备抗肝癌药物中具有广大的应用前景。
申请人：福州大学
地址：350108 福建省福州市闽侯县福州大学城乌龙江北大道2号福州大学
国籍：CN
代理机构：福州元创专利商标代理有限公司
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《多功能纳米材料用于肿瘤标志物检测和癌症治疗的研究》
《多功能纳米材料用于肿瘤标志物检测和癌症治疗的研究》一、引言随着科技的不断进步，纳米材料因其独特的物理和化学性质在医学领域展现出巨大的应用潜力。
尤其在肿瘤标志物检测和癌症治疗方面，多功能纳米材料以其出色的性能引起了广泛的关注。
本文将详细探讨多功能纳米材料在肿瘤标志物检测和癌症治疗方面的研究进展。
二、多功能纳米材料的概述多功能纳米材料是指具有多种功能的纳米级材料，如光学、电学、磁学、生物相容性等。
这些材料因其独特的性质，如高比表面积、良好的生物相容性、易于修饰等，在生物医学领域具有广泛的应用。
特别是在肿瘤标志物检测和癌症治疗方面，多功能纳米材料具有显著的优势。
三、多功能纳米材料在肿瘤标志物检测中的应用1. 荧光成像技术：多功能纳米材料可用于荧光成像技术，帮助医生更准确地定位和检测肿瘤标志物。
通过与特异性抗体或适配体结合，多功能纳米材料可以标记肿瘤细胞或组织，从而提高肿瘤标志物的检测效率。
2. 表面增强拉曼散射技术：表面增强拉曼散射技术是一种高灵敏度的光谱技术，可用于检测肿瘤标志物。
多功能纳米材料可以增强拉曼信号，提高检测的准确性和灵敏度。
3. 生物传感器：利用多功能纳米材料的特殊性质，可以构建高灵敏度的生物传感器，用于检测肿瘤标志物的浓度。
这些传感器具有快速、简便、低成本等优点，为临床诊断提供了新的手段。
四、多功能纳米材料在癌症治疗中的应用1. 光热治疗：光热治疗是一种利用光热效应杀死癌细胞的治疗方法。
多功能纳米材料可以吸收光能并转化为热能，从而实现对癌细胞的杀伤。
此外，这些材料还可以通过调节温度和时间，实现对癌细胞的精确控制。
2. 药物输送：多功能纳米材料可用于药物输送系统，将药物精确地输送到肿瘤组织。
通过控制药物的释放速率和位置，可以提高药物的疗效并减少副作用。
3. 放射治疗：多功能纳米材料可以与放射性物质结合，形成放射性纳米药物。
这些药物可以更准确地定位到肿瘤组织，提高放射治疗的疗效并减少对周围正常组织的损伤。
生物大分子的自组装与纳米技术应用
生物大分子的自组装与纳米技术应用随着科技的不断发展，纳米技术的应用正在越来越广泛，从医学到环境保护，从电子到食品安全，都能看到其身影。
而生物大分子的自组装，作为纳米技术的先驱者之一，也成为了纳米技术领域中的热门话题之一。
本篇文章将探讨生物大分子的自组装与纳米技术应用。
一、生物大分子的自组装原理生物大分子的自组装是指生物大分子自行组合形成纳米级别的结构。
其中，自组装分为溶剂自组装和模板自组装两种方式。
溶剂自组装是指物质在溶剂中自然形成稳定的纳米级别结构，而模板自组装则是指物质在模板的引导下形成纳米级别结构。
无论是溶剂自组装还是模板自组装，其基本原理都是靠生物大分子之间的相互作用力，实现自行组装的过程。
生物大分子有很多种类，其中有些是天然存在的，有些则是人工合成的。
这些生物大分子之间的相互作用主要有三种类型：静电相互作用、氢键相互作用以及范德华力。
静电相互作用是指正负电荷之间相互作用的力，氢键相互作用是指氢原子与非金属原子之间的化学键，而范德华力则是分子之间由于极性产生的吸引力和排斥力。
这些相互作用力共同作用，使得生物大分子能够自组装形成不同的结构。
二、生物大分子的自组装应用生物大分子的自组装不仅是一种自然现象，同时也是一种实现生物分子在纳米尺度上自组装的方法。
这种方法已经被应用于医学、材料科学、能源、环境保护等多个领域。
1. 医学应用利用生物大分子的自组装可以制备一些具有特殊功能的生物材料，用于医学领域。
例如，利用大分子自组装技术制备的纳米囊泡可以被用作药物载体，而利用DNA、蛋白质等生物大分子的自组装可以用于细胞治疗、基因检测等方面。
2. 新型材料应用生物大分子自组装技术也被广泛应用于新型材料的制备。
例如，将生物大分子和无机材料组装在一起可以制备出复合材料，具有优异的力学和物理化学性能，例如高强度、高韧性、高导电性、高储能性、高红外透过率等。
3. 环境保护应用生物大分子的自组装技术也可以用于环保领域。
纳米材料在光动力治疗肿瘤领域的应用
纳米材料在光动力治疗肿瘤领域的应用梁平平;刘功远;董晓臣【期刊名称】《中国材料进展》【年(卷),期】2017(036)002【摘要】光动力治疗(PDT),是由光敏剂(或者其纳米粒子)介导,在光的作用下,使生物分子和细胞发生形态或功能上的变化,从而诱导组织细胞损伤及坏死,被称为光敏化-氧化作用的一种非侵入治疗手段.光敏剂纳米粒子、光、单线态氧是光动力疗法的三个重要元素.目前,PDT在临床上主要应用于恶性肿瘤的治疗,具有高选择性、低毒性、微创性、靶向性好、重复治疗、治疗时间短、可与放疗和化疗协同作用等优势,在肿瘤治疗领域具有非常广泛的应用前景.根据已有文献对肿瘤的光动力治疗方法进行了综述,介绍了光敏剂(主要是纳米粒子)和光动力治疗的研究现状,展望了其未来发展方向.研究结果发现以光敏剂纳米粒子为基础的光动力治疗对肿瘤组织具有特异性吸收和滞留作用,特别对体积较小、浅表肿瘤疗效显著,对恶性肿瘤治疗也有很好的辅助作用,在肿瘤治疗领域具有广阔的应用前景.【总页数】7页(P88-94)【作者】梁平平;刘功远;董晓臣【作者单位】南京工业大学先进材料研究院江苏省柔性电子重点实验室、江苏先进生物与化学制造协同创新中心,江苏南京 211816;南京工业大学先进材料研究院江苏省柔性电子重点实验室、江苏先进生物与化学制造协同创新中心,江苏南京211816;南京工业大学先进材料研究院江苏省柔性电子重点实验室、江苏先进生物与化学制造协同创新中心,江苏南京 211816【正文语种】中文【中图分类】Q599【相关文献】1.应用光动力治疗肿瘤 [J], 田媛媛2.内镜下光动力治疗肿瘤的临床应用 [J], 何丽娟;朱蔓然;叶扬娥;卢如相3.《纳米材料在新能源领域的应用》专辑序言——\r纳米材料:未来绿色可再生能源的最大希望 [J], 郭林4.光敏剂的纳米修饰技术及新型纳米材料在肿瘤光动力疗法中的应用研究进展 [J], 杨贵兰;秦松;李文军5.增强光动力治疗肿瘤的应用研究进展 [J], 李丹丹;于波;叶庭路因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
构建酶敏感型嵌合肽用于肿瘤光动力学治疗
器的能力,进而有效提高肿瘤的 PDT 治疗效果。
1 实验部分
04085
微镜(
Te
cna
iG2F20S
-TWIN,美 国 FEI 公 司);基 质
辅助激光解析飞行时 间 质 谱 仪(MALDI
-TOF,美 国 布
鲁克·道尔顿公司)。
1.
1 试剂与仪器
二 甲 基 亚 砜 (DMSO )、N,N-二 甲 基 甲 酰 胺
(
DMF)、二 氯 甲 烷、甲 醇、哌 啶、二 异 丙 基 乙 胺
1.
2 合成与表征
1.
2.
1 PTGR 的合成
PTGR 的合成路线如图 1 所示。取三苯甲基氯树
Fmoc
解并释放出疏水性 Pp
IX 衍生物。此外,在三苯基膦(
TPP)的引导下,组织蛋白酶 B 光敏剂原卟啉(
Pp
IX)能高效
富集在线粒体周围,并在特定光照条件下产生大量的 活 性 氧(
ROS),从 而 有 效 破 坏 线 粒 体,进 而 诱 导 细 胞 凋 亡 和
坏死,实现光动力治疗(
PDT)肿瘤的目的。这种将光敏剂运输到亚细胞部位的策略,为光动力治疗的高效发挥开
辟了一条新的途径。
关键词: 光动力治疗;光敏剂;多肽;线粒体
中图分类号: R454.
2
0 引
文献标识码:
A
DOI:
10.
3969/
.
s
sn.
1001
9731.
2020.
04.
014
ji
卟吩等,虽然在 特 定 波 长 的 光 照 下 能 够 产 生 大 量 的 单
言
癌症是当今世界上大多数国家非常棘手的一大难
光激活纳米材料用于肿瘤免疫治疗的研究进展
光激活纳米材料用于肿瘤免疫治疗的研究进展
许伟喆;王芳;褚洪迁
【期刊名称】《癌变.畸变.突变》
【年(卷),期】2022(34)6
【摘要】癌症是危害人类健康的重大疾病,但传统的癌症治疗方法存在一定局限性。
近年来,依靠激活人体免疫系统发挥抗肿瘤作用的免疫疗法逐渐兴起。
但是,肿瘤免
疫治疗的手段依然存在许多缺陷,常引起脱靶效应、变态反应、细胞因子风暴等免
疫相关不良反应。
为了克服这些缺点,实现对免疫治疗的有效控制,由光激活的纳米
材料即通过光控来实现抗肿瘤免疫的手段引起了广泛关注。
光控纳米材料能够实现在肿瘤部位选择性的激活抗肿瘤免疫作用,因此可有效降低免疫治疗的系统毒性。
本文总结了目前常见的光激活纳米材料,包括上转换纳米颗粒(UCNPs)、金纳米颗
粒(AuBPs)、碳纳米管、介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)和金属有机框架(MOFs)等,
并论述了它们在抗肿瘤免疫治疗中的设计思路及研究现状。
【总页数】5页(P471-475)
【作者】许伟喆;王芳;褚洪迁
【作者单位】北京市结核病胸部肿瘤研究所耐药结核病研究北京市重点实验室;首
都医科大学附属北京胸科医院转化医学研究室
【正文语种】中文
【中图分类】R73-36
【相关文献】
1.纳米材料靶向肿瘤相关巨噬细胞用于肿瘤成像及治疗的研究进展
2.纳米材料调控肿瘤相关巨噬细胞进行肿瘤免疫治疗的研究进展
3.基于纳米材料的肿瘤消融联合免疫治疗研究进展
4.中国科学家合成新型纳米发光材料有望用于肿瘤光动力治疗
5.无机纳米材料应用于光动力抗菌疗法的研究进展
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以上转换纳米颗粒和光动力疗法为基础的肿瘤联合治疗研究进展
以上转换纳米颗粒和光动力疗法为基础的肿瘤联合治疗研究进
展
陈雨濛;姜国玉;王雪松
【期刊名称】《影像科学与光化学》
【年(卷),期】2016(034)004
【摘要】光动力疗法作为一种非侵入性治疗手段已广泛应用于肿瘤的临床治疗.然而其疗效却深受紫外-可见光组织穿透深度的限制.镧系掺杂上转换纳米颗粒可以将近红外光转换为紫外-可见光,被广泛用于与传统光敏剂结合实现更为高效的光动力治疗.近年来,以上转换纳米颗粒和光动力疗法为基础的肿瘤联合治疗研究备受关注,本文重点介绍了该领域的最新研究进展,并对其未来发展方向作出了展望.
【总页数】15页(P297-311)
【作者】陈雨濛;姜国玉;王雪松
【作者单位】中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190
【正文语种】中文
【相关文献】
1.上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展 [J], 王玉凤;李隆敏;许桐瑛;白玉贤;谢蕊;杨飘萍
2.光动力疗法与5-FU缓释剂联合治疗口腔恶性肿瘤的研究进展 [J], 朱坤鹍;王元银
3.上转换纳米颗粒在肿瘤诊断与治疗中的研究进展 [J], 冯鹏程;王佳玲;李媛媛;张荣露;陶佩;周敏;朱静怡;缪文俊;黄和
4.磁性纳米颗粒在肿瘤药物及肿瘤治疗中的研究进展 [J], 刘庆祖;杨慧恺;刘建恒;毛克亚
5.磁性纳米颗粒在肿瘤药物及肿瘤治疗中的研究进展 [J], 刘庆祖;杨慧恺;刘建恒;毛克亚
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生物材料的仿生学设计与合成
生物材料的仿生学设计与合成生物材料是指天然或人工合成的用于医疗、工业、农业等领域的材料，不同于传统材料的地方在于其具有生物相容性、生物活性和生物可降解性等特点。
生物材料的广泛应用与其性能密切相关，因此生物材料的仿生学设计与合成显得尤为重要。
一、生物材料的仿生学设计1.1 晶体学仿生设计晶体学仿生设计是在晶体结构中探寻自然晶体的生物效应，引导合成出各种具有晶体结构的生物材料。
例如，透明角膜曲度的确定与矫正受到晶体学方法的启发。
某些材料的晶体结构中存在孔隙，这些孔隙可以用于储存荧光物质，制成荧光探针。
生物体内的铁蛋白就具备有这种物理化学特性，从而可以用于人体影像。
1.2 分子组装仿生设计分子组装仿生设计是一种将生物体内大分子的自组装现象移植到人工材料上的方法。
通过选择合适数量和性质的分子来进行组装，可以制得高分子、液晶、纳米颗粒等多种材料，实现了设计某种性质时所需的精确控制。
例如，静电组装技术可以赋予生物材料药物传输的特性，而该特性又是许多生物体本身就具备的。
1.3 细胞仿生设计细胞仿生设计是通过生物细胞的结构和功能来设计和合成材料。
通过仿生细胞的柔性、粘附和自适应能力，可以制得柔性电子、神经元培养板等材料。
例如，利用细胞的信号传输通路中质子交换和分子化合的原理，可以制备高导电性和耐久性的聚合物材料。
二、生物材料的合成方法2.1 生物制造法生物制造法是从生物实体中获取材料或通过生物元素的作用合成材料的一种方法。
由于这种方法的应用领域非常广泛，因此也包含了诸如发酵、代谢合成等技术。
例如，通过人工控制食品生产中酵母菌的代谢过程，就可以生产更多、更快、更易储存的食品。
2.2 生物相容性共聚合法生物相容性共聚合法是将生物分子与聚合物结合起来的方法，从而制得具有生物相容性的材料。
通常，聚合物和生物分子之间的相容性比较差，这就需要引入一种连接物，使它们紧密结合。
如在一些口腔修复材料中，维生素C和聚乳酸（PLA）都具有良好的生物相容性，将二者共聚合便可以制得口腔修复材料。
用于光动力治疗的新型纳米材料
用于光动力治疗的新型纳米材料近年来，随着人们对新型材料和生命科学的研究水平不断提高，越来越多的新型纳米材料被应用在医学领域中，特别是在治疗方面的应用，尤其值得关注。
其中，用于光动力治疗的新型纳米材料，也称为纳米光敏剂，成为了医学领域中的一种重要新型治疗手段。
纳米光敏剂的工作原理是在特定波长的激光照射下，释放出能够杀灭癌细胞的活性氧分子，从而达到治疗的效果。
相对于化疗和放疗等传统治疗手段，纳米光敏剂具有局部控制、无重大副作用等优点，因此备受医学专家和患者的关注。
与此同时，纳米光敏剂也存在一些技术层面的问题。
最大的挑战是如何有效地传输和局部富集纳米光敏剂，以获得特定位置的疗效，这需要既能够快速进入到肿瘤细胞，又不会对正常细胞造成伤害的能力。
近年来，有一种新型纳米材料—金属有机框架（MOFs）被广泛研究用于医疗领域。
金属有机框架是一种由金属离子和有机配体组成的晶体结构材料，具有超高的比表面积和孔容量，能够同时稳定、载荷和释放纳米制剂。
研究人员发现，在将纳米光敏剂包装进金属有机框架中时，MOFs可以有效地提高纳米光敏剂的稳定性和生物相容性，从而达到超高的光热治疗效果。
而且，金属有机框架的超高比表面积和孔容量特性，也可以达到高度局部化、高度敏感的效果，从而实现更精细的治疗。
除了使用金属有机框架包装纳米光敏剂以外，还有其他几种途径可以实现纳米光敏剂的局部富集，例如利用纳米药物或激光替代纳米光敏剂。
这些技术层面的进展，将为纳米光敏剂的临床应用和治疗效果的提升提供新的思路和方法。
总的来说，用于光动力治疗的新型纳米材料是医学领域中的重要研究方向。
在纳米光敏剂研究中，金属有机框架等新型材料的应用，将有望打破现有技术的局限，拓展该领域的研究空间。
未来，随着纳米材料研究和医学领域的不断进步，纳米光敏剂将成为治疗癌症等重大疾病的新型利器。
肿瘤细胞持续生物自发光成像
龙源期刊网
肿瘤细胞持续生物自发光成像
作者：
来源：《科学中国人》2016年第09期
中国科学技术大学梁高林课题组利用细胞内组装-解组装萤光素纳米粒子的策略，实现体内外脂肪酸酰氨水解酶（FAAH）活性的持续跟踪，并在构建有肿瘤模型的小鼠体内验证了其优异的肿瘤持续生物自发光成像效果，该研究成果发表在《美国化学会-纳米》。
FAAH属于
丝氨酸水解酶家族，能降解人体内大麻素，维持神经系统的正常功能。
设计潜在的萤光素小分子1，进入细胞后立即组装成萤光素纳米粒子，在FAAH的作用下，纳米粒子缓慢解组装并释放出萤光素，实现对FAAH活性持续成像分析。
动物实验表明，该策略可实现肿瘤内FAAH
活性长达2.5天的持续成像，并且没有对模型小鼠产生毒性。
该探针1有望用于体内筛选FAAH抑制剂或者相关诊断。
《功能化凝胶多糖纳米体系的构建及其在肿瘤治疗中的应用》范文
《功能化凝胶多糖纳米体系的构建及其在肿瘤治疗中的应用》篇一一、引言随着纳米技术的不断发展，功能化凝胶多糖纳米体系因其独特的物理化学性质和生物相容性，在生物医学领域特别是肿瘤治疗中得到了广泛应用。
本文旨在探讨功能化凝胶多糖纳米体系的构建方法及其在肿瘤治疗中的应用。
二、功能化凝胶多糖纳米体系的构建1. 材料选择功能化凝胶多糖纳米体系的构建首先需要选择合适的材料。
常用的多糖材料包括壳聚糖、透明质酸、淀粉等，这些材料具有良好的生物相容性和可降解性。
同时，为了实现纳米体系的特定功能，还需要引入其他功能分子，如药物、生物活性分子等。
2. 构建方法（1）自组装法：通过调整溶液的pH值、离子强度等条件，使多糖分子自组装成纳米粒子。
这种方法简单易行，适用于大规模生产。
（2）化学交联法：利用多糖分子间的化学交联作用，将多糖分子连接成纳米粒子。
这种方法可以制备出具有特定形状和尺寸的纳米粒子。
（3）生物矿化法：通过模拟生物矿化过程，使多糖分子与无机盐等物质共同作用，形成具有特定功能的纳米粒子。
这种方法制备的纳米粒子具有较高的稳定性和生物活性。
三、功能化凝胶多糖纳米体系在肿瘤治疗中的应用1. 药物传递功能化凝胶多糖纳米体系可以作为药物传递的载体，将药物分子包裹在纳米粒子内部或与其表面结合。
通过控制纳米粒子的释放速率和靶向性，可以实现药物的精准传递和缓释，从而提高治疗效果和降低副作用。
2. 放射治疗增敏功能化凝胶多糖纳米体系可以与放射线相互作用，提高放射治疗的敏感性。
通过将放射性同位素引入纳米粒子中，可以实现对肿瘤细胞的直接辐射作用，同时减少对正常组织的损伤。
3. 光动力治疗光动力治疗是一种利用光敏剂和激光照射治疗肿瘤的方法。
功能化凝胶多糖纳米体系可以与光敏剂结合，通过激光照射激发光敏剂产生单线态氧等活性氧物质，从而实现对肿瘤细胞的杀伤作用。
此外，纳米粒子还可以提高光敏剂在肿瘤组织中的分布和渗透性，进一步提高治疗效果。
4. 免疫治疗功能化凝胶多糖纳米体系还可以作为免疫治疗的辅助手段。
一种光动力介导抗肿瘤免疫应答的二氢青蒿素纳米制剂及其制备方法与应用[发明专利]
![一种光动力介导抗肿瘤免疫应答的二氢青蒿素纳米制剂及其制备方法与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/51938d01492fb4daa58da0116c175f0e7cd119ba.png)
专利名称：一种光动力介导抗肿瘤免疫应答的二氢青蒿素纳米制剂及其制备方法与应用
专利类型：发明专利
发明人：魏枭,宋明珠,王晶,王爔锐,蒋贵荣
申请号：CN202111271467.6
申请日：20211029
公开号：CN113975392A
公开日：
20220128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种光动力介导抗肿瘤免疫应答的二氢青蒿素纳米制剂及其制备方法与应用，该二氢青蒿素纳米制剂包括纳米载体以及负载于所述纳米述载体上的二氢青蒿素；纳米载体由乙酰化的硫酸软骨素与原卟啉共价接枝得到。
该二氢青蒿素纳米制剂将药物二氢青蒿素制备成一种兼具靶向/光响应的功能性纳米制剂，可以提高药物的溶解度，大大延长药物作用时间，大幅度增加药物的肿瘤分布和生物利用度，提高系统生物安全性，同时还能通过荧光成像来引导抗肿瘤治疗进程。
申请人：成都大学
地址：610106 四川省成都市龙泉驿区外东十陵镇
国籍：CN
代理机构：成都正华专利代理事务所(普通合伙)
代理人：罗健龙
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生物小分子的自组装用于仿生光合成和光动力抗肿瘤治疗
生物小分子的自组装用于仿生光合成和光动力抗肿瘤治疗生物小分子能通过分级自组织构筑具有复杂结构的生物功能体系。
受生物组装体的启发,生物小分子的分级自组装为构建功能材料提供了一种新策略,也为理解生命现象提供了一个新视角。
自然光合成系统能将太阳能高效转化为化学能,为人工太阳能的利用提供了一个蓝本。
如何模拟光合成系统中蛋白质、色素分子和辅因子的精巧组织原则,来增强光捕获、电荷分离和催化反应的持续性,成为构建仿生光合体系中的关键科学问题。
我们以氨基酸、寡肽、卟啉生物小分子为原料,通过分子自组装构建了一系列仿生光合体系,模拟了光合成系统的组织原则和作用机制。
在卟啉基仿生光合体系构建中,采用了两种基本策略,一种为寡肽和卟啉协同共组装,另一种为寡肽或氨基酸-金属离子自组装模板调控卟啉组装。
在原始光合体系构建中,使用了热能驱动非光合成的氨基酸-金属离子组装体向前生物色素(原初捕光单元)转化。
具体研究内容主要分为以下四个部分:(1)亲水性的二肽通过静电和氢键作用调控卟啉分子的分级自组装,形成了长程有序纤维束。
其中卟啉分子以J-聚集组织,且J-聚集体纳米棒定向排布。
这模拟了绿色体中菌绿素的组织模式,增强了光吸收和能量传递能力。
在耦合了原位矿化的反应中心后,杂化纤维束能实现可见光催化产氢。
(2)经左旋多巴分子化学修饰后,两亲性的氨基酸自组装纳米纤维,可以形成含有酚和醌基团的粘附性纳米纤维模板。
其可通过配位和静电作用调控金属卟啉分子和金属氧化物(产氧催化剂)的组织。
金属卟啉在纳米纤维模表面呈环形排布,醌基团能作为电子受体,这分别模拟了紫色细菌的捕光单元和产氧光合成系统的醌型反应中心,增强了电荷分离。
杂化纳米纤维能实现可见光催化产氧。
(3)受胱氨酸结石病理过程的启发,以金属离子通过配位和氢键作用调控了胱氨酸结晶的过程,形成了分级有序微球结构,它由纳米棒劈裂生长构成。
微球能在晶体生长的过程中通过静电作用封装卟啉和酶分子。
微球同时模拟了叶绿体的基粒结构和光-暗偶联反应,增强了光催化燃料生产的可持续性。
细胞膜仿生修饰的纳米粒在癌症光疗中的研究进展
细胞膜仿生修饰的纳米粒在癌症光疗中的研究进展
李悦;尚靖;夏琪;陈佳;殷佩浩;袁泽婷
【期刊名称】《沈阳药科大学学报》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】目的传统的光疗剂容易被免疫系统识别、血液循环快速清除和在肿瘤部
位聚集较低等问题进一步降低了光疗疗效。
采用细胞膜仿生修饰已成为一种潜在的改善策略,因此,对细胞膜仿生修饰纳米粒在癌症光疗中的应用进行综述。
方法通过
查阅近五年的相关文献,对细胞膜修饰纳米粒在癌症光疗中的应用进行分类和总结。
结果不同来源的细胞膜可运用多种制备手段包裹在纳米粒表面,且不会改变其光物
理性质。
修饰后的纳米粒还赋予了诸多生理学功能,如免疫逃逸、延长体内循环时间、同源靶向等。
结论本文综述了红细胞、肿瘤细胞、干细胞、血小板或巨噬细胞等几种典型细胞膜的优劣势,旨在为细胞膜仿生策略用于癌症光疗中的发展提供新
思路。
【总页数】12页(P13-24)
【作者】李悦;尚靖;夏琪;陈佳;殷佩浩;袁泽婷
【作者单位】上海中医药大学附属普陀医院中心实验室;上海中医药大学中西医结
合肿瘤介入研究所;华东理工大学药学院
【正文语种】中文
【中图分类】R94
【相关文献】
1.天然细胞膜修饰纳米粒子在疾病诊疗中研究进展
2.间充质干细胞膜修饰纳米粒在肿瘤治疗中的研究进展
3.细胞膜涂层的仿生纳米颗粒在癌症治疗中的研究进展
4.用于肺部疾病治疗的细胞膜涂层仿生纳米粒递送体系研究进展
5.聚合物修饰的金纳米粒在癌症治疗中的研究进展
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生物小分子的自组装用于仿生光合成和光动力抗肿瘤治疗
生物小分子能通过分级自组织构筑具有复杂结构的生物功能体系。
受生物组装体的启发,生物小分子的分级自组装为构建功能材料提供了一种新策略,也为理解生命现象提供了一个新视角。
自然光合成系统能将太阳能高效转化为化学能,为人工太阳能的利用提供了一个蓝本。
如何模拟光合成系统中蛋白质、色素分子和辅因子的精巧组织原则,来增强光捕获、电荷分离和催化反应的持续性,成为构建仿生光合体系中的关键科学问题。
我们以氨基酸、寡肽、卟啉生物小分子为原料,通过分子自组装构建了一系列仿生光合体系,模拟了光合成系统的组织原则和作用机制。
在卟啉基仿生光合体系构建中,采用了两种基本策略,一种为寡肽和卟啉协同共组装,另一种为寡肽或氨基酸-金属离子自组装模板调控卟啉组装。
在原始光合体系构建中,使用了热能驱动非光合成的氨基酸-金属离子组装体向前生物色素(原初捕光单元)转化。
具体研究内容主要分为以下四个部分:(1)亲水性的二肽通过静电和氢键作用调控卟啉分子的分级自组装,形成了长程有序纤维束。
其中卟啉分子以J-聚集组织,且J-聚集体纳米棒定向排布。
这模拟了绿色体中菌绿素的组织模式,增强了光吸收和能量传递能力。
在耦合了原位矿化的反应中心后,杂化纤维束能实现可见光催化产氢。
(2)经左旋多巴分子化学修饰后,两亲性的氨基酸自组装纳米纤维,可以形成含有酚和醌基团的粘附性纳米纤维模板。
其可通过配位和静电作用调控金属卟啉分子和金属氧化物(产氧催化剂)的
组织。
金属卟啉在纳米纤维模表面呈环形排布,醌基团能作为电子受体,这分别模拟了紫色细菌的捕光单元和产氧光合成系统的醌型反应中心,增强了电荷分离。
杂化纳米纤维能实现可见光催化产氧。
(3)受胱氨酸结石病理过程的启发,
以金属离子通过配位和氢键作用调控了胱氨酸结晶的过程,形成了分级有序微球结构,它由纳米棒劈裂生长构成。
微球能在晶体生长的过程中通过静电作用封装卟啉和酶分子。
微球同时模拟了叶绿体的基粒结构和光-暗偶联反应,增强了光催化燃料生产的可持续性。
(4)以氨基酸和金属离子为前生物模型分子,探究了其在水热环境中的进化
过程。
胱氨酸-锌组装体在水热条件下转化为分级组织的碳掺杂的硫化锌微球,
其能同时捕获紫外光和可见光,并能催化原始的光合成反应。
这提供了一个原始光合成系统的进化模型,实验上验证了前生物分子在热能和光能的驱动下连续地自进化。
生物小分子自组装也能用于生物医药领域。
针对光动力治疗中光敏剂药物生物利用度低的问题,利用寡肽调控卟啉分子自组装构建了新型光敏剂给药系统。
选用两亲性寡肽的分子调控了与卟啉的静电、疏水和π-π堆叠作用,使光敏剂药物的自组装限制在纳米尺度范围内,形成了纳米球。
组装的光敏剂药物纳米球具有许多治疗优势,包括载药量高,响应性释放,肿瘤靶向性。
这些特点提高了光敏剂药物的生物利用度,在光动力抗肿瘤治疗中取得了良好效果。
以上工作主要利用生物小分子分级自组装,构建了复杂结构的功能体系,用
于仿生光合成和抗肿瘤光动力治疗。
组装引起功能增强的关键是设计组装基元的分子结构,通过分子间弱相互作用的协同,调节分子、纳米和微米尺度上的自组装
过程,控制组装体尺度和结构。