纳米卵白冠介导的纳米资料体内转运和生物应用等研讨取得停顿

国度迷信中间研讨员陈春英课题组在Nature Nanotechnology（《自然-技术》）上，在线颁发了题为Molybdenum derived from nanomaterials incorporates into molybdenum enzymes and affects their activities in vivo的研讨结果。该研讨是体内卵白冠生物效应研讨畛域的最新结果，初次报道了含有必须微量元素钼的二硫化钼纳米资料由纳米卵白冠介导的共同的体内转运、代谢和生物应用进程。

纳米资料/纳米药物一旦进入性命系统，将面临简单的多新生物屏蔽和心理构造，纳米资料/纳米药物与分歧的组织器官、细胞、生物流体微情况等简单纳米-生物界面的互作方式是决议其被递送到目的部位的焦点步调。纳米-血液卵白分子互作造成的“纳米卵白冠”作为肇端步调，若何提醒“纳米卵白冠”对纳米颗粒体内命运的影响是恒久面对的挑战，此中，缺乏跨标准、高敏锐、原位表征的妙技是制约其倒退的症结成绩。

针对上述成绩，该研讨提出了集纳米卵白冠的原位表征和代谢阐发办法、学、分子模拟盘算在内三位一体的研讨战略。研讨职员基于同步辐射年夜迷信安装与高分辩活体荧光成像，倒退出跨标准的原位化学丈量办法，通过集成多种同步辐射先进阐发技术（同步辐射微束X射线荧光、X射线近边排汇构造谱学、软X射线透射成像nanoCT等），树立了纳米资料在性命体内的代谢进程与化学形状的高敏锐、高分辩原位表征办法，完成了单细胞程度的纳米资料的空间定位，说明了体内纳米资料的氧化还原、降解、代谢及生归天学转化行动。该研讨综合运用先进光源的原位表征技术、“纳米卵白冠”的互作纪律研讨、高性能实际盘算的分子机制解析，并行及时交互多方数据链条，编织结构可能提醒纳米资料在性命体内的代谢全进程与化学形状的信息网。

以二硫化钼MoS2为研讨工具，研讨职员通过上述树立的阐发办法，研讨了纳米-卵白质、纳米-血液、纳米-肝脏和纳米-脾脏等互相作用进程，提醒了资料外表的“纳米卵白冠”组分载脂卵白E（ApoE）次要介导MoS2在肝脏Kupffer细胞和脾脏红髓巨噬细胞中的富集；MoS2纳米资料在肝脏和脾脏中产生化学与生物转化，降解天生钼酸根离子，进而在肝脏进入钼酶中钼辅因子的生物合成，添加两种次要的钼黄素酶（醛氧化酶和黄嘌呤氧化还原酶）的活性。该研讨初次体系地说明了纳米卵白冠介导的“纳米资料体内转运-生物转化-生物应用”这一“体内命运的全进程”，这为深化懂得纳米-生物界面调控纳米资料体内简单的化学生物学效应和机制提供了新意识；初次证明了含必须微量元素的纳米资料在体内可被生物应用的进程与机制。

跟着学界在MoS2等二维过渡金属硫化物研讨方面的停顿逐步深化，其在生物医学畛域（如药物递送、诊疗、生物成像和生物传感利用）显示出良好的性能。是以，这些纳米资料的体内利用需特殊存眷其在体内的生物应用度及其对药效的影响，这是纳米资料生物医学利用的新发现和新思考。

近年来，陈春英课题组基于同步辐射等年夜迷信安装，树立与倒退了针对简单生物系统纳米资料的阐发办法，这些办法具备高敏锐、高分辩、元素特异、原位等优点，被利用于定量解析纳米-生物界面年夜分子（卵白质、磷脂）互相作用、定性表征纳米资料在生物体内的化学行动（Nature Nanotechnol， 2019， 14： 639； Acc Chem Res， 2019， 52： 1507； JACS， 2021， 143： 1846； JACS， 2013， 135： 17359等）。这些先进办法为纳米生物效应与研讨提供了症结和前沿的阐发伎俩，无利于推进纳米生物医学的倒退。 (100yiyao.com）