《自然?化学》:开山之作!超声载药释放取得新突破!( 二 )


《自然?化学》:开山之作!超声载药释放取得新突破!
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图2:第一种方法的实验分析 。 图a为PUMB随着超声波照射时间的荧光吸收峰谱 。 图b为随着超声波照射时间变化下的计算出的PUMB和相对引发剂释放比例 。 图c为MTS细胞增殖测定实验中不同变量分子浓度与细胞存活率的关系 。 图d为PCPT的MTS细胞增殖测定实验 , 图中反应了不同浓度在不同时间段的细胞存活率 。 图e为PCPT在超声波照射之前和之后的凝胶渗透色谱实验数据和质谱 。 第二种方法主要依赖于利用超声波同时断裂RNA链中非共价键和磷酸双脂键共价键 。 首先 , 他们通过滚环式复制法和RNA模板编码R23RNA适体 , 合成出带有环状结构的聚合RNA核酸适体 。 之后 , 通过将其与带有Cy3荧光标点的巴龙霉素抗生素共同培养 , 形成稳定的带有荧光标点的巴龙霉素聚合RNA适体混合物(Cy3-Paromo@PAPT) 。 实验证明 , 在超声波的照射下 , 80%的抗生素都能够在30分钟之后被激活 。 于此同时 , 对于另外一种抗生素新霉素B与适体形成的混合物而言 , 作者将超声波实验设置在了有细菌存在的情况下 , 来衡量在激活药物抗菌(金葡菌)时所产生的最小抑菌浓度 。 结果证明了在结合作用发生时 , 无论是巴龙霉素抗生素与适体结合所形成的混合物 , 或是与多聚适体结合的混合物 , 或是多聚适体自身 , 它们都不存在抗菌性 , 这些都从侧面反应出了结合和稳定药物的作用之强 , 而且作者发现巴龙霉素抗生素与多聚适体结合的最小抑菌浓度在不断减小 , 最终在30分钟之后达到了与巴龙霉素抗生素自身相同的最小抑菌浓度 , 这证明了非共价键与磷酸共价键的断裂会引发药物的激活与释放 。 最终 , 作者通过染色实验证实了抗生素几乎杀死了所有的细菌 , 并且这种效应只在超声波照射之后才会发生 。 【第三种方法:在组装的纳米分子中激活药物】第三种方法主要凭借万古霉素和肽键靶序列超分子结合 , 来引导形成力敏感的前体药物自组装纳米分子 。 键的结合作用在两种分子的表面 , 以便于之后的超声波断裂 。 首先 , 作者制备了含有柠檬酸盐作为保护层的金纳米分子 , 并在这之后与肽键(DADA)通过化学键作用连接 。 于此同时 , 作者将万古霉素的基团功能化并连接上聚合引发剂 , 从而实现寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的铜催化可控自由基聚合 。 在这之后 , 作者通过将DADA连接的金纳米分子与万古霉素在尾端的聚合物相连接 , 形成聚合物纳米分子的组装 。 与之前第二种观察的现象类似 , 在超声波的作用下 , 最小抑菌浓度值随着时间的变化在不断减小 , 证实了超分子键的断裂和药物的激活 。 在这之后 , 为了实现在低药物浓度下的额外的一种激活方式 , 作者分别合成了含有肽键(DADA)和万古霉素的金纳米分子 , 并将两种纳米分子进一步组装 。 最终 , 作者也通过检测最小抑菌浓度的方法 , 检测了超声波断裂超分子键作用的能力 。 实验发现 , 在这种情况下 , 最终所得的最小抑菌浓度值几乎与万古霉素分子自身相同 , 远远低于之前的所合成的含万古霉素的聚合物 。 【总结】总体而言 , 作者详细阐述了三种完全不同的实现超声波激活药物释放的方法 。 通过研究不同的对象、不同的分子呈现形式 , 运用了不同的测试方法 , 精辟而有力地证明了每种方法的优势和有效性 。 该研究毫无疑问地为超声控制载药释体打开了一扇新的大门 。 作者简介
《自然?化学》:开山之作!超声载药释放取得新突破!
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霍帅东教授个人简介(课题组网页www.huo-lab.com):霍帅东博士 , 主要研究领域有纳米药物与生物系统的作用机制研究以及智能纳米药物的创新设计 。 在2020年博士后出站后 , 在厦门大学担任教授职位 , 成为博士生导师 , 并被评为厦门大学“南强青年拔尖A类人才” , 迄今已在NatureNanotechnology , ScienceAdvances , PNAS , CancerResearch , AdvancedMaterials , ACSNano , NanoLetters , Biomaterials等国际学术期刊上发表学术论文30余篇 , 其中9篇引用次数过百(4篇ESI高被引论文) , 个人总引用次数大于2300 , H指数为19(谷歌学术2019年12月数据) 。 原文链接:https://doi.org/10.1038/s41557-020-00624-8·微信订阅号消息列表改版 , 公众号消息不再以时间顺序展示 , 大家想及时看到化学加推送内容 , 多多点击文末“在看” , 按照下图将“化学加”设为星标 。
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