基于天然聚多糖的自组装空心微球研究取得新进展

2011-2-23 10:02 来源: 中国科学院
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基于天然聚多糖的自组装空心微球研究取得新进展

  聚合物空心微球具有独特的结构和性能,其应用前景在生物医药、催化、微反应器和人工细胞等领域备受关注,而自组装的空心微球更是受到科研工作者的青睐。但是传统的自组装空心微球制备方法较为繁复,且所用到的材料大多存在生物相容性差和难于降解的问题,这些不利因素限制了其在生物医药等应用领域的发展。

  中国科学院成都生物研究所李帮经副研究员在生物医药材料及天然高分子自组装领域的探索中,与四川大学合作共同完成了聚乙二醇接枝海藻酸钠的合成,发现它与a-环糊精包合后可在水体系中直接自组装形成既生物相容又可降解的纳米空心微球。当治疗白血病药物L-天门冬酰胺酶被包裹到该空心微球内部后,不仅其反应活性不受影响,而且酶与底物的亲和力以及pH和温度耐受性都有所提高。以上研究工作发表在工程技术类权威期刊Soft Matter(Self-assembly hollow nanosphere for enzyme encapsulation. Soft Matter, 2010, 6: 1405-1408.)后,很快入选RSC Highlights in Chemical Biology并有专题评述。

  接下来,他们用探针分子的方法测定了此类空心微球对于不同分子量和体积的被包裹物的透过性,发现空心球膜的分子量截断在20kDa-40kDa之间,也就是说直径小于2nm的球状分子都可以自由进出此类空心微球。此外,他们还对空心微球的包裹容量和酶包裹行为对聚乙二醇接枝率的响应性进行了探索,这些工作为此类空心微球在生物医药等领域的应用提供了重要依据。

  相关研究结果发表在最新一期的Soft Matter(Encapsulation studies and selective membrane permeability properties of self-assembly hollow nanospheres, Soft Matter 2011, 7: 1018–1024)上。