构建细胞膜的功能模拟物是开发合成细胞的重要任务。到目前为止,脂质和两亲性嵌段共聚物是最广泛使用的两亲物,前者形成的双层膜缺乏稳定性,而后者形成的膜通常具有非常缓慢的动力学特征。在此,介绍了一种新型 Janus 树枝状聚合物,其含有两性离子磷酸胆碱亲水头基 (JD PC ) 和 3,5-取代的二氢苯甲酸酯基疏水树枝状大分子。JD PC 在水中自组装成两性离子树枝状大分子体 (z-DS),其在厚度、柔韧性和流动性方面忠实地再现细胞膜,同时具有耐受恶劣条件的能力,并且在膜破裂时表现出更快的孔闭合动力学。这使得混合 DS 能够与天然膜成分(包括成孔肽、结构导向脂质和聚糖)一起制造,以创建筏状结构域或洋葱囊泡。此外,z-DS 还可用于创建具有类似生命特征的活性合成细胞,这些特征可以模拟囊泡融合和运动以及环境感应。尽管 z-DS 具有完全合成的特性,但它是最小的细胞模拟物,可以与生命物质整合和相互作用,并具有模拟类似生命特征及其他特征的可编程性。
摘要:由于其独特的结构和功能功能,纳米材料被广泛投资于广泛的工业领域的潜在应用。在这种情况下,鉴于蛋白质的丰度,无毒和稳定性,基于蛋白质的纳米颗粒为封装和保护提供了一种有希望的可持续方法,并且可以用于工程的纳米载体中,这些纳米载体能够按需释放活跃的化合物。Zein是一种从玉米中提取的植物蛋白,它具有生物相容性,可生物降解和两亲性。目前有几种方法和技术参与基于Zein的纳米颗粒制备,例如反应降水,喷雾干燥,超临界过程,共凝聚和乳液程序。由于其特殊的特征,基于Zein的纳米颗粒被广泛用作靶向应用领域的活性化合物的纳米载体,例如药物输送,生物成像或软组织工程,如其他人所报道。这篇综述的主要目的是调查基于Zein的纳米载体在不同的高级应用中的使用,包括食品/食品包装,化妆品和农业,这吸引了研究人员的努力,并利用Zein NP在文化遗产领域的未来潜在发展,这仍然是相对未探索的。此外,提出的概述着重于几种制备方法(即反溶剂过程,Spry Drying),将不同的分析方法与NPS的结构和功能特性相关联,及其能够作为生物活性化合物的载体,以保存其活性并在特定的工作条件下释放。
近年来,人们对物质的自组织进行了广泛的探索,在由不同聚合物材料(共聚物嵌段、均聚物混合物或两亲性聚合物)自组装而产生的多孔有序膜领域取得了重大进展。微组织膜中的层次有序结构,也称为蜂窝状(HC)结构,可显著提高材料的特定特性,从而增强材料的某些性能。自组装多孔膜的制备采用不同的方法。我们在此采用自下而上的微孔结构化方法,特别是呼吸图(BF)方法,从聚合物混合物中制备高度有序的膜。使用 BF 的首要动机是实施简单,并且适用于多种系统,这使其成为一种生产结构化表面的强大且廉价的技术。由 BF 形成的蜂窝状(HC)结构是水处理的潜在候选材料,可用作过滤膜来处理石油和天然气工业中遇到的稳定油水乳液。与商用均聚物膜相比,均聚物共混物的使用提高了选择性、渗透性和抗污性能。本演讲将重点介绍通过 BF 制备自组装均聚物膜共混物及其在工业废水清洁中的性能和污染/再利用潜力。关键词:微孔表面;聚合物共混物;呼吸图;水处理
近年来,通过氢键、疏水作用、π-π作用及静电作用等构建了亲水聚合物水凝胶,由于其良好的弹性、生物黏附和生物相容性等特性,在生物和医学领域得到了广泛的应用。杨建军研究组设计了一种具有靶向功能的紫杉醇水凝胶,将叶酸作为靶向基团引入凝胶体系,通过均匀的纳米球交织构成三维网络,得到小分子水凝胶,该水凝胶中紫杉醇的载药量可达49.4%,高于许多药物递送系统的包封量。徐建军研究组利用过表达酯酶的宫颈癌细胞,合成了受酯酶影响的多肽分子。这些分子可以进入细胞并自组装成纳米纤维,然后纳米纤维相互缠绕形成水凝胶,导致宫颈癌细胞死亡。8然而,以两亲性小分子为代表的这些水凝胶不可避免地需要较高的温度才能形成凝胶,这限制了它们作为大分子药物(蛋白质、基因等)的载体的应用。环糊精(CD)是一种大环化合物,具有良好的水溶性和生物相容性,因此,它因与有机和生物基质的特定结合而备受关注。由CD构建的超分子水凝胶已广泛应用于环境响应
疏水性是由纤维真菌产生的小两亲性细胞外蛋白。它们是表面活性蛋白,它们的功能主要与它们在疏水 - 亲水性接口处自我组装成两亲性单层的能力有关。取决于其水文模式和纯粹的要求,它们被分为I类和II类;两者都在整个序列中均表现出八个保守的半胱氨酸,形成了四个拆桥,它们产生了四个循环,可以使蛋白质以其单体和折叠形式稳定。I类杂菌环比II类杂菌环更扩展,从而导致不同表面的组装差异,并伴随着蛋白质结构的构象变化。 在单体杂素糖基化形式中,疏水素富含β-地表结构,同时在水中组装时 - 空气界面在其结构中增加了β-单表的含量,并且与水的界面和疏水固体在界面上,以及诸如TE的杂化固体,例如TE的形成也诱导了α-α-α-α-α-α-α-elix -Helix -Helix -Helix -Helix -Helix -Helix -Helix -a -Helix -a -Helix -α-固定结构。 由I类生成的单层是稳定的结构,称为纤维或rodlets,II类仅产生聚集体。 I类在其序列中呈现糖基化链。这会导致α-螺旋结构的形成,从而促进有序的组件,这需要它们的稳定性和高不溶性。 原纤维可以与三氟乙酸和甲酸分离,而三乙酸可以展开蛋白质,而60%乙醇和2%十二烷基硫酸钠溶液解散了II类聚集体。I类杂菌环比II类杂菌环更扩展,从而导致不同表面的组装差异,并伴随着蛋白质结构的构象变化。在单体杂素糖基化形式中,疏水素富含β-地表结构,同时在水中组装时 - 空气界面在其结构中增加了β-单表的含量,并且与水的界面和疏水固体在界面上,以及诸如TE的杂化固体,例如TE的形成也诱导了α-α-α-α-α-α-α-elix -Helix -Helix -Helix -Helix -Helix -Helix -Helix -a -Helix -a -Helix -α-固定结构。由I类生成的单层是稳定的结构,称为纤维或rodlets,II类仅产生聚集体。I类在其序列中呈现糖基化链。这会导致α-螺旋结构的形成,从而促进有序的组件,这需要它们的稳定性和高不溶性。 原纤维可以与三氟乙酸和甲酸分离,而三乙酸可以展开蛋白质,而60%乙醇和2%十二烷基硫酸钠溶液解散了II类聚集体。I类在其序列中呈现糖基化链。这会导致α-螺旋结构的形成,从而促进有序的组件,这需要它们的稳定性和高不溶性。原纤维可以与三氟乙酸和甲酸分离,而三乙酸可以展开蛋白质,而60%乙醇和2%十二烷基硫酸钠溶液解散了II类聚集体。
聚合物胶束和胶囊是抗肿瘤药物载体的有希望的候选材料。生物降解性和广义的生物相容性是用于医疗应用的聚合物应始终具有的关键特征。精心设计的输送系统应确保化疗药物安全运输到目标区域,从而最大限度地减少全身暴露于这些药物,限制其毒性作用,最好是限制其对癌细胞的毒性作用。聚合物胶束通常专门用于封装不溶于水的药物。胶束结构通常是由各种两亲性嵌段共聚物在水环境中自组装而成的。更先进的方法用于形成具有液体核心和由熔融聚合物纳米或微粒制成的外壳的胶囊。这种涂层可以具有均质或异质成分。Janus 和斑块胶囊通常具有更实用和更先进的特性。虽然一些聚合物载体设计用于持续释放货物,但更复杂的方法涉及在选定的化学或物理刺激的影响下按需释放有效载荷。可用的聚合物种类繁多,并且由不同种类的单体形成共聚物的可能性非常广泛,这使得聚合物材料成为生产具有所需特性的药物输送系统的理想选择。本综述的目的是总结聚合物胶束作为细胞抑制药物载体的某些方面,并考虑到临床应用。另一个目标是展示基于刺激响应胶囊(其外壳由聚合物颗粒制成)创建替代系统的研究。
基因治疗是一种通过关闭致病或功能失调的基因并将特定基因传递到体内来治疗疾病的治疗方法。将治疗基因传递到目标细胞仍然是基因转移的一个限制。因此,基因转移是基因治疗的重要组成部分。基因传递系统通常分为基于病毒和非基于病毒的系统。在众多纳米结构中,纳米粒子被广泛用作非病毒基因转移的载体。磁性纳米粒子 (MNP) 近年来因其独特的磁性而被广泛应用于生物医学领域。原则上,它们的电荷和尺寸使 MNP 适合到达目标位置。此外,高表面积/体积比使 MNP 成为基因转移的理想选择。使用 MNP 进行基因转移的主要方法之一是磁转染。在这种方法中,DNA 和 MNP 在含盐的缓冲液中结合形成一种称为磁转染的复合物。这种复合物可以在磁场的影响下穿透细胞。带负电荷的 DNA 需要经过修饰才能穿过带负电荷的细胞膜,与 MNP 形成复合物,并增加其稳定性和生物相容性。为此,常用的聚合物如 PEI(例如两亲性聚(L-赖氨酸)、聚酰胺胺 (PAA) 和 PEG)用作基因载体。此外,MNP 和 PEI 等聚合物有助于 DNA 的内体逃逸。这篇小型综述总结了磁性粒子在基因转移的所有动态过程(纳米粒子合成、基因结合、细胞摄取、内体逃逸和体内靶向)中的特定基因转染(磁转染)。
目的:紫杉醇 (PTXL) 和吉西他滨 (GEM) 的序贯治疗被认为对非小细胞肺癌具有临床益处。本研究旨在研究能够在癌细胞内顺序释放 PTXL 和 GEM 的纳米系统的有效性。方法:PTXL-ss-聚(6-O-甲基丙烯酰-d-半乳吡喃糖)-GEM (PTXL-ss-PMAGP-GEM) 是通过二硫键 (-ss-) 将 PMAGP 与 PTXL 结合而设计的,而 GEM 则通过琥珀酸酐 (PTXL:GEM=1:3) 结合。两亲性嵌段共聚物 N-乙酰-d-葡萄糖胺 (NAG)-聚(苯乙烯-alt-马来酸酐) 58 -b-聚苯乙烯 130 充当靶向部分和乳化剂,用于形成纳米结构 (NLC)。结果:PTXL-ss-PMAGP-GEM/NAG NLC(119.6 nm)在体外依次释放 PTXL(氧化还原触发),然后是 GEM(pH 触发)。氧化还原和 pH 敏感的 NLC 很容易均匀分布在细胞质中。NAG 增强了癌细胞对 NLC 的吸收和肿瘤的积累。与缺乏 pH/氧化还原敏感性或游离药物组合的 NLC 相比,PTXL-ss-PMAGP-GEM/NAG NLC 在体外表现出协同细胞毒性,并且在肿瘤小鼠中具有最强的抗肿瘤作用。结论:本研究证明了 PTXL-ss-PMAGP-GEM/NAG NLC 能够通过靶向细胞内顺序释放药物实现协同抗肿瘤作用。关键词:顺序释放、氧化还原敏感、pH 敏感、协同效应、联合药物输送、吉西他滨、紫杉醇
CRISPR 基因编辑提供了前所未有的基因组和转录组控制,可精确调节细胞功能和表型。然而,将必要的 CRISPR 成分递送至治疗相关的细胞类型且不产生细胞毒性或意外副作用仍然具有挑战性。病毒载体存在基因组整合和免疫原性的风险,而非病毒递送系统难以适应不同的 CRISPR 载体,而且许多系统具有高度的细胞毒性。精氨酸-丙氨酸-亮氨酸-丙氨酸 (RALA) 细胞穿透肽是一种两亲性肽,它通过与带负电荷的分子的静电相互作用自组装成纳米颗粒,然后将它们递送到细胞膜上。与其他非病毒方法相比,该系统已用于将 DNA、RNA 和小阴离子分子递送至原代细胞,且细胞毒性较低。鉴于 RALA 的低细胞毒性、多功能性和有竞争力的转染率,我们旨在将这种肽建立为一种新的 CRISPR 递送系统,适用于各种分子格式,适用于不同的编辑模式。我们报告称,RALA 能够有效地封装 DNA、RNA 和核糖核酸蛋白 (RNP) 格式的 CRISPR 并将其递送至原代间充质干细胞 (MSC)。RALA 与市售试剂之间的比较表明,其细胞活力更佳,可导致更多的转染细胞并维持细胞增殖能力。然后,我们使用 RALA 肽将报告基因敲入和敲除到 MSC 基因组中,以及转录激活治疗相关基因。总之,我们将 RALA 确立为一种强大的工具,可以更安全有效地以多种货物格式递送 CRISPR 机制,用于广泛的基因编辑策略。
通过荧光分光光度法和紫外-可见分光光度法研究了三种已获批准的成纤维细胞生长因子受体 (FGFR) 抑制剂普纳替尼 (PON)、尼达尼布 (NIN) 和厄达替尼 (ERD) 以及实验药物 KP2692 与人血清白蛋白 (HSA) 和 α 1-酸性糖蛋白 (AGP) 的结合情况。此外,还详细研究了这四种分子的质子解离过程、亲脂性和荧光特性。FGFR 抑制剂在 pH 7.4(血液 pH 值)下主要以单质子化形式 (HL + ) 存在。在胃液 pH(pH 1 – 2)下存在质子化形式(+ 1 – + 3),这为药物提供了相对良好的水溶性。所有四种抑制剂在 pH 7.4 时均具有高度或极强的亲脂性(log D 7.4 ≥ 2.7)。在酸性 pH 2.0 下,PON 和 ERD 具有亲脂性,NIN 具有两亲性,而 KP2692 具有高度亲水性。这四种化合物均与 HSA 和 AGP 结合。发现 PON、KP2692 和 NIN 与白蛋白有中等程度的结合(log K ' = 4.5 – 4.7),而它们对 AGP 的亲和力大约高一个数量级(log K ' = 5.2 – 5.7)。ERD 对这两种蛋白质的亲和力都较大(log K ' HSA ≈ 5.2,log K ' AGP ≈ 7.0)。计算出的常数用于模拟生理和病理(急性期)条件下血浆中 FGFR 抑制剂的分布。病理条件下两种蛋白质的变化水平相互补偿 PON 和 NIN,因此游离药物分数不会发生显着变化。在 ERD 的情况下,较高的 AGP 水平明显降低了药物的游离可用分数。与临床药代动力学数据的比较表明,这里提出的溶液分布研究可以很好地预测癌症患者的病情。