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如何利用不同的内吞途径选择性地将抗癌药物输送到癌细胞而非健康细胞
大胞饮作用是癌细胞的标志之一，而大多数健康细胞都不具有大胞饮作用。6-8 研究发现，特定形状的纳米粒子可以显示出癌细胞对大胞饮作用途径的偏好。9 例如，我们 3 和其他人 10 已经证明，与短或长纳米棒和纳米球相比，尺寸为 180 nm 60 nm 的介孔二氧化硅纳米棒通过大胞饮作用途径被吸收的数量更多。重要的是，这些研究是在没有任何药物输送的情况下进行的。此外，大胞饮作用途径最近作为实现核药物输送的一种策略引起了人们的关注。7,11-17 有人认为大胞饮作用可导致高比率的内体和溶酶体逃逸，18,19 因此对于有效地向细胞输送药物至关重要。 20 结合这两个概念，开发仅通过内吞作用进入细胞的载药纳米粒子不仅可以成为一种针对癌细胞而非健康细胞的手段，还可以用来指导药物在细胞中的释放位置。在本研究中，我们展示了如何使用纳米棒将抗癌药物输送到癌细胞的细胞核，以便在健康乳腺细胞存在的情况下选择性地杀死癌细胞，这在以前没有报道过。内吞化学抑制剂被广泛用于研究纳米粒子的吸收途径。5 通常在添加纳米粒子之前用抑制剂预处理细胞。然后将纳米粒子进入抑制剂处理的细胞的吸收与进入细胞的吸收进行比较
3D打印的多腔软执行器具有集成运动和传感功能，并通过生物启发的交织可折叠的内分体
人类的肌肉束具有同步神经感觉的多功能运动，使人可以执行复杂的任务，这激发了对机器人动作和感知机器人的功能整合的研究。尽管使用固有的依从性，软动力器已经开发了多种运动能力，但同时使用的方法通常涉及添加感应组件或嵌入某些信号的底层基质，从而导致结构复杂性和具有高度变化的部分的驱动部分之间的结构复杂性和差异。受到肌肉束多纤维机制的启发，提出了一种多腔功能整合（MCFI）方法，用于软气动执行器，以同时实现多维运动并通过分离和协调主动和被动腔来感知。引入了一个由生物启发的交织可折叠内体（Bife），以使用优化的目的可折叠性来构建和加强多腔室，从而实现3D打印单物质制造。执行伸长，收缩和双向弯曲，以基于基于多腔压力的运动学和感应模型感知其空间位置，方向和轴向力。建立了两个MCFI-ACTUATOR驱动的机器人：一个具有路径重建的软爬行机器人，具有对象外部感受的狭窄节流柔软的握把，验证了执行执行器的实用性以及对MCFI方法的智能软机器人创新的潜在的潜力。
通过细胞外囊泡调节幼稚的间充质干/基质细胞成产生胰岛素的细胞：共培养条件的优化
第一个且最研究的类别是外泌体。这些外泌体是通过入侵内体膜形成多个物体（MVB）来得出的，后者包围了许多腔内囊泡。MVB与质膜融合后释放为外泌体，大小为50–150 nm。第二个主要类型的囊泡是微泡（MV），其大于外泌体，大小为100–1000 nm。evs通过直接向外萌芽和质膜的裂变释放。第三类EV是由经历编程细胞死亡并变成碎片的细胞形成的凋亡人物。这些囊泡较大，范围从500 nm到几微米的大小[11]。evs携带蛋白质，脂质和不同类型的RNA货物，可以从供体细胞转移到受体细胞[12,13]。开创性研究表明，电动汽车货物中的功能性信使RNA（mRNA）转移到受体细胞中，可以转化为蛋白质[14,15]。这个概念得到了各种研究人员的支持[16-19]。evs还可以将microRNA（miRNA），蛋白质和脂质转移到靶细胞[20,21]。先前的研究表明，源自替代β细胞的EV可以将幼稚的MSC调节到IPC中[22]。这项研究的目的是优化源自替代β细胞和幼稚MSC的EV的共培养条件。评估了细胞/EV的比率和共培养的持续时间。
靶向与脱靶效应的药物抑制了SARS-COV-2
摘要由严重的急性呼吸综合症冠状病毒-2（SARS-COV-2）引起的冠状病毒疾病19（COVID-19）的当前流行呼吁开发病毒复制抑制剂。在这里，我们对包括伊马替尼梅赛酸酯在内的已发表和声称的SARS-COV-2抗病毒药进行了生物信息学分析，我们发现，我们发现对Vero E6细胞的SARS-COV-2复制抑制了SARS-COV-2复制，并根据有关其他冠状病毒的文献来抑制其他关于其他冠状病毒的文献，这可能会以酪氨酸动物学酶为酪氨酸动物酶抗抑制剂。我们确定了具有溶酶体剂特征的SARS-COV-2抗病毒药簇，这意味着它们是能够渗透到细胞中的亲脂性弱碱基。These agents include cepharentine, chloroquine, chlorpromazine, clemastine, cloperastine, emetine, hydroxychloroquine, haloperidol, ML240, PB28, ponatinib, siramesine, and zotati fi n (eFT226) all of which are likely to inhibit SARS-CoV-2 replication by non-speci fi c（脱靶）的效果，这意味着它们可能不对其“官方”药理学靶标作用，而是通过对包括自噬体，内体和溶酶体在内的嗜酸细胞器的非特征作用来干扰病毒复制。伊马替尼梅赛酸盐并未落入该簇。总而言之，我们根据其理化特征提出了将SARS-COV-2抗病人的初步分类与特异性（靶）与非特殊（非目标）（非目标）药物的特定分类。
通过介电油中的水滴进行电滴来将基因递送到哺乳动物细胞中的机理研究div>
，我们基于通过介电油中的水滴进行了短路，开发了一种新的方法，用于传递可渗透细胞的分子。将细胞悬架液滴放在具有强烈直流电场的一对电极之间，液滴弹跳和液滴变形，这会导致瞬时短路，这取决于电场强度。我们已经证明了使用短路成功地转移了各种哺乳动物细胞。但是，分子机械主义仍有待阐明。在这项研究中，用Jurkat细胞进行流式细胞仪测定。用液滴弹跳或短路处理含有jurkat细胞的水滴和带有荧光蛋白的质粒。短路可导致24小时孵育后足够的细胞活力和荧光蛋白表达。在很重要的情况下，液滴弹跳并未导致成功转染基因转染。通过摄取可耐细胞荧光染料yo-pro-1和钙离子的涌入来研究瞬态膜孔的形成。结果，短路增加了Yo-Pro-1氟-1荧光强度和细胞内钙离子浓度，但液滴弹跳没有。我们还研究了内吞作用对转染的贡献。用内吞作用抑制剂对细胞的预处理以依赖性的方式降低了基因转染的效率。此外，使用pH敏感的染料偶联物表明在短路后内体中形成了酸性环境。内吞作用是细胞内递送外源性DNA的可能机制。
使用Cell -Profiler
是研究数字，维度，内容和分泌细胞器的定位的最常用和通用的方法之一是共聚焦显微镜分析。然而，可以在细胞中引起的分泌细胞器的数量，大小和形状中存在相当大的异质性。因此，需要分析大量细胞器以进行有效量化。正确评估这些参数需要一种自动，无偏的方法来处理和定量分析显微镜数据。在这里，我们描述了由Cell -Profiler软件运行的两个管道，称为OrganleleProfiler和OrganeLlecontentProfiler。这些管道线用于内皮菌落形成细胞（ECFC）的共聚焦图像，其中包含独特的分泌细胞器，称为Weibel-Palade体（WPB），以及ECFC和ECFC和人类胚胎肾脏293T（HEK293T）细胞的早期内体。结果表明，管道可以量化细胞计数，大小，细胞器计数，细胞器的大小，形状，与细胞和细胞的关系，以及在内皮和HEK293T细胞中与这些物体的距离。此外，使用管道来测量高尔基体破裂后WPB大小的减小，并在ECFC中触发CAMP介导的信号通路后量化WPB的核周聚类。此外，管道能够量化位于细胞器或细胞质中的二级信号，例如小的WPB GTPase RAB27A。使用斐济检查了细胞剖面测量值的有效性。确定，这些管道为多个细胞和细胞器类型的特性提供了强大的，高处理的定量工具。这些管道是免费的，可以在不同的细胞类型或细胞器上易于使用，并且易于编辑。
分支可电离脂质可增强 mRNA 的稳定性、融合性和功能性传递
蛋白质替代疗法、基因组工程和基因重编程。[4,5] 值得注意的是，mRNA 疫苗已获批准用于应对 COVID-19 大流行，并且有助于显著降低由此产生的死亡率。[6,7] 尽管 mRNA 在进一步的药物应用方面具有巨大潜力，但由于其分子量大、多阴离子性质和固有的化学不稳定性，其细胞内递送仍然是一个挑战。脂质纳米颗粒 (LNP) 是可用于有效体内递送外源 mRNA 的最先进技术之一。它们通常由可电离脂质、胆固醇 (chol)、辅助脂质和聚乙二醇 (PEG) 脂质组成，它们负责抑制 mRNA 降解和穿过质膜进入细胞溶胶的运输。可电离脂质是大多数 LNP 的关键成分，因为它们可以通过静电相互作用封装 mRNA。在生理 pH 下，中性电荷可改善体内的药代动力学，而在酸性 pH 下，质子化脂质可促进与内体膜融合并将 mRNA 释放到细胞溶胶中。典型的可电离脂质的头部和尾部基团具有不同的作用。头部基团是带正电的部分，通常具有叔胺，叔胺有多种类型，例如烷基和环状胺。[8] 头部基团决定了 LNPs 的表观 pKa，从而调节其在体内的命运。相反，脂质尾部是疏水部分，负责颗粒的形成。不饱和尾部、[9] 可生物降解尾部、[10,11] 聚合物尾部、[12,13] 和支链尾部 [14,15]
技术概要 技术报价详情
使用 RNA 干扰 (RNAi) 下调特定基因来调节 T 细胞功能，在推进许多免疫相关疾病（包括癌症、炎症、自身免疫和病毒感染）的靶向治疗方面具有巨大潜力。造血细胞，尤其是原代 T 淋巴细胞，通常很难用小干扰 RNA (siRNA) 转染。在此，我们描述了一种使用靶向脂质纳米颗粒 (tLNP) 将 siRNA 特异性地递送到小鼠 CD4+ T 细胞的新策略。为了提高 siRNA 递送的效率，这些 tLNP 已与几种脂质一起配制，旨在提高 siRNA 递送的稳定性和效率。tLNP 表面用抗 CD4 单克隆抗体 (mAb) 功能化，以允许将 siRNA 特异性地递送到 CD4+ T 淋巴细胞。体外，tLNP 通过仅靶向原代 CD4+ T 淋巴细胞而不靶向其他细胞类型表现出特异性。这些粒子的全身静脉内给药导致有效结合并被多个解剖部位的 CD4+ T 淋巴细胞吸收，包括脾脏、腹股沟淋巴结、血液和骨髓。tLNPs 的沉默发生在循环和静息 CD4+ T 淋巴细胞的一个子集中。有趣的是，我们表明 tLNPs 内化而不是内体逃逸是一个基本事件，它早在全身给药后一小时内就发生，决定了 tLNPs 的功效。总之，这些结果表明 tLNPs 可能为操纵 T 细胞功能开辟新途径，并可能有助于建立 RNAi 作为白细胞相关疾病的治疗方式。项目 ID：10-2016-962
罗兹理工大学化学学院...
真核细胞与原核细胞（细菌、古菌）不同，具有高度复杂的内部结构。真核生物具有细胞核，细胞核由核膜包围，含有 DNA、一套复杂的膜细胞器系统：光滑内质网 (SER) 和粗面内质网 (RER)、高尔基体、内体和溶酶体（它们共同构成细胞的分泌途径）、以及线粒体、质体（植物细胞）和过氧化物酶体。由于细胞内生物膜系统的存在，决定了细胞内存在单独的区室（所谓的区室化），真核细胞能够同时且彼此靠近地进行大量不同的（通常是相反的）生化过程。传统光学显微镜的分辨率较低（0.2 μm），限制了对细胞内结构进行精确观察的可能性，因此电子显微镜常用于此类研究，其分辨率为 0.2 nm，为了解细胞器的超微结构提供了更大的可能性。这种复杂技术的替代方法是基于特定抗原抗体反应的免疫细胞化学反应，其特点是灵敏度高，能够检测到低于传统光学显微镜分辨率的信号。使用与抗体结合的各种荧光染料使得可以在这种类型的研究中使用荧光显微镜，但是这种分析通常是在固定被检查的细胞及其相当复杂的处理之后才有可能的。近年来，人们获得了许多荧光染料，它们一方面可以特异性地与某些细胞器的膜结合，从而可以确定它们在细胞中的可能位置，另一方面适合于“活体”染色。这些包括与高尔基体 (BodipyCeramide) 膜、线粒体 (Miyo-Tracker、Rhodamine 123)、光滑内质网 (ER-Tracker) 和溶酶体 (Lyso-Tracker) 膜结合的染料。
ReMOT 控制递送 CRISPR-Cas9 核糖核蛋白复合物以诱导疾病媒介蚊子淡色库蚊的种系诱变
淡色库蚊复合体分布广泛，导致蚊媒疾病在人类中的传播难以预防。使用 CRISPR/Cas9 基因编辑是一种有效的技术，有可能解决日益严重的蚊媒疾病问题。本研究利用 ReMOT 控制技术在淡色库蚊中生产转基因蚊子。通过注射 60 只成年雌蚊建立了显微注射系统——需 14 µ l 注射混合物，使用≤1 µ l 的内体释放试剂（氯喹或皂苷）不会发生沉淀。在采血后 24 小时（卵黄发生高峰期）注射 P2C 增强型绿色荧光蛋白-Cas9（P2C-EGFP-Cas9）核糖核蛋白复合物进入卵巢的效率为 100%。利用此方法进行KMO敲除，我们发现当通过ReMOT Control将P2C-Cas9 RNP复合物注射到淡色库蚊成年血淋巴中时，卵巢中也能发生基因编辑。在氯喹组，筛选出的2,251只G 0 子代中，9只个体表现出白眼和马赛克眼表型。在皂苷组，筛选出的2,462只G 0 子代中，观察到8只突变个体。测序结果显示13 bp的缺失，进一步证实了发生基因编辑的事实。总之，ReMOT Control在淡色库蚊中的成功应用，不仅为该方法提供了基本参数（注射参数和注射时间），而且有利于蚊虫生物学和防治的研究。