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我校中比联合实验团队在《Nature Nanotechnology》上发表研究论文

时间:2021-10-19来源:化工院通讯员:摄影: 编辑:雷蕾阅读:字号:T|T

【南林新闻中心讯】近日,我校化学工程学院中比先进生物医用材料国际联合实验室黄超伯/熊燃华团队在Nature Nanotechnology(译名《自然纳米技术》,影响因子39.213)发表了题为“Photothermal nanofibers enable safe engineering of therapeutic cells”的研究论文(DOI: 10.1038/s41565-021-00976-3)。熊燃华教授为第一作者和通讯作者,黄超伯教授、Stefaan C. De Smedt院士及Kevin Braeckmans教授为共同通讯作者,南京林业大学为第一完成单位。该成果得到国家自然科学基金项目、南京林业大学标志性成果培育项目等资助。

生物药物胞内递送是生物药物面临的一个关键科学问题,为了突破瓶颈,团队利用阳离子聚合物对细胞膜具有通用黏附力的特点,将其用于修饰光敏纳米粒,构建了细胞富集的光响应纳米粒,显著提高了生物大分子药物小干扰核酸胞内递送效率和通量,增强了小干扰核酸在胞内抑制蛋白表达的生物功能(ACS Nano,2014,8,6288–6296),实现了可控生物大分子核内递送,与随机细胞核破裂的传统核内递送方法相比,该方法更加高效、可控(ACS Nano, 2018, 12, 7791−7802)。

同时,潜在的毒副作用阻碍了该方法向临床应用快速转化,亟需构建一种新的生物医用光响应材料,实现光敏纳米粒与细胞非接触的生物药物安全、高效的胞内递送。针对上述难点,团队开展了基础、系统、深入的研究,获得了光敏纳米粒嵌合的纳米纤维结构与胞内递送效率的构效关系,保证了嵌合光敏纳米粒生成的光热效应能有效增强细胞膜通透性,得到最优光响应纳米纤维结构,用于高效、安全的生物大分子药物胞内递送;采用理论模拟与实验相互结合的方法,发现了光响应纳米粒生成的光热效应与细胞膜作用机理,获得了光辐照光敏纳米粒生成光热效应的过程,揭示了安全高效的胞内递送的机理;应用小鼠模型,采用最优光响应纳米纤维递送生物高分子药物小干扰核酸到人体免疫T细胞内,以抑制PD-1蛋白的表达,大大提供了治疗T细胞(CAR-T细胞)抑制肿瘤增长,达到提高治疗效果的目的。

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