人類細(xì)胞能"吞噬"納米線 有助開發(fā)全新給藥機(jī)制

硅納米線和人類細(xì)胞同處一"室"，竟被細(xì)胞"吞噬"!據(jù)美國電氣與電子工程師協(xié)會(huì)《光譜》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，美國芝加哥大學(xué)研究人員將人體內(nèi)皮細(xì)胞與硅納米線放在同一個(gè)培養(yǎng)皿中，利用電子顯微鏡和特制光學(xué)成像工具，首次視頻呈現(xiàn)"吞噬"細(xì)節(jié)。這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的新研究，能幫助開發(fā)出突破人體屏障的給藥機(jī)制，以及對(duì)細(xì)胞內(nèi)特定細(xì)胞器實(shí)施精準(zhǔn)電刺激的生物電療法。

硅納米線具有生物兼容性、高導(dǎo)電性以及超細(xì)特性，能繞過人體天然屏障，攜帶小分子藥物直接"喂"給細(xì)胞，且不會(huì)造成損傷。但之前一直無法弄清"吞噬"現(xiàn)象的具體細(xì)節(jié)，現(xiàn)在芝加哥大學(xué)材料科學(xué)家田博志(音譯)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)首次拍攝到"吞噬"過程，向開發(fā)出基于這一現(xiàn)象的工具邁出了重要一步。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種特殊的散射增強(qiáng)相位對(duì)比成像儀(SEPC)，結(jié)合相位對(duì)比和暗場成像技術(shù)，能同時(shí)對(duì)細(xì)胞成分和非生命物質(zhì)納米線進(jìn)行觀察。他們觀察了數(shù)千次內(nèi)皮細(xì)胞與納米線的相互作用后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜能自我折疊后抓取納米線，再將納米線包裹在泡狀細(xì)胞膜內(nèi)，整個(gè)過程與免疫細(xì)胞吞噬細(xì)菌的"噬菌作用"完全相似。納米線進(jìn)入細(xì)胞后，會(huì)在細(xì)胞機(jī)器的作用下突然增速，沖破障礙到達(dá)細(xì)胞核附近儲(chǔ)存起來。

他們還發(fā)現(xiàn)，之前能在血管壁形成天然生物屏障而阻止藥物吸收的內(nèi)皮細(xì)胞，這次能吸收96%的納米線，這意味著硅納米線有望成為潛力巨大的藥物載體。他們準(zhǔn)備改造納米線，讓其具有光敏感性，用光來控制細(xì)胞行為。另外，現(xiàn)有電刺激療法只能對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)等人體較大部位進(jìn)行治療，而基于細(xì)胞吞噬納米線的機(jī)制，有望開發(fā)出對(duì)特定細(xì)胞器進(jìn)行精準(zhǔn)電刺激的生物電療法。

田博志團(tuán)隊(duì)還將對(duì)平滑肌、神經(jīng)和心血管等細(xì)胞進(jìn)行表面修飾，讓這些曾將納米線"拒之門外"的細(xì)胞也能"吞噬"納米線。（編輯：宇強(qiáng)）