具有高肿瘤组织穿透效率的磁小体样结构

在PNAS发表的一项研究中，中科院合肥物理所(HFIPS)王俊峰教授领导的研究团队基于生物矿化机制仿生合成了具有高磁性靶向性和肿瘤组织穿透性的软铁磁纳米粒子一种天然的“生物罗盘”——趋磁细菌。

靶向给药抗肿瘤药物可有效提高疗效，将药物毒性降至最低。由于肿瘤微环境复杂性的限制，纳米药物的平均肿瘤靶向效率不到1%，是肿瘤治疗的瓶颈之一。

鸽子、乌龟和蜥蜴等动物可以利用地磁场进行导航。细菌从周围环境中获得铁后，可以在地磁或人工磁场中沿磁场定向移动。磁小体在磁性、生物相容性和稳定性等方面具有明显的优势，具有广泛的应用前景。然而，天然磁小体颗粒在外界环境中易积聚沉淀，阻碍了其穿透病灶区域的能力，并存在沉积在血管中的潜在危险。

在这项工作中，研究人员提出了一种仿生合成磁小体的新策略。他们构建了类磁小体纳米反应器，并在体外重建了趋磁细菌磁小体生物矿化的微环境。

“用这种方法合成的磁小体样纳米颗粒表现出色，”该研究的第一作者马坤说，“DSPE-mPEG涂层的磁小体样磁性纳米颗粒穿透了肿瘤小鼠模型的病变区域。”

实验结果表明，与其他磁性纳米药物相比，仿生磁小体在肿瘤组织中的靶向性和穿透性提高了一个数量级。

该工作不仅为纳米药物的磁性靶向递送提供了高效载体，而且为研究趋磁细菌体外生物矿化机制拓展了新的模型体系。