DNA“分子笼”可成纳米级药物递送车

2011-7-06 10:03 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网7月4日报道,最近,牛津大学科学家首次开发出一种由DNA(脱氧核糖核酸)制造的分子“笼子”,能进入活细胞内部并在其中生存,由此可能带来一种有效的药物递送新方法。研究论文发表在美国化学学会《ACS纳米》电子期刊上。

  这种DNA“分子笼”由牛津大学物理学家和分子神经科学家共同开发,由4条人工合成的DNA短链构成,这些短链能自行组装成一个约7纳米高的四面体(由4个三角面组成的金字塔形)。

  在此前的研究中,牛津研究人员已经证明,这些短链能围绕蛋白质分子组装起来,从而形成一个“分子笼”将该蛋白质包在内部,而且能够通过设计程序,让“分子笼”在遇到细胞内特定的“触发”分子时再度打开。

  在新实验中,他们将荧光标记的DNA四面体“分子笼”引入实验室培养的人类胚胎肾脏细胞,结果发现,这些“分子笼”大部分完好无损,至少能抵抗细胞酶的攻击达48小时之久。这种生存能力对于药物递送工具而言非常关键,DNA“分子笼”必须能有效进入细胞并生存下来,直到在合适的时间和地点释放出内部所携带的药物。

  领导该研究的牛津大学物理学院教授安德鲁·特波菲尔德说:“我们已经对制造和控制DNA笼子的能力进行了检验,这很重要,但只是第一步,更重要的是让这些笼子能载着货物或药物进入活细胞内部。”

  特波菲尔德解释说,根据以往研究,递送工具的大小是决定它们能否顺利进入细胞的重要因素,如果直径小于50纳米,进入细胞内部的可能性就比更大号的粒子要大。这种四面体“分子笼”只有7纳米,不但很容易进入细胞,还留出了相当大的空间以容纳有用货物。目前还需要进一步研究这些DNA“分子笼”进入活细胞的路径。