用于细胞内药物递送的新型纳米转运体

巴塞罗那大学的一项新研究分析了一种新型纳米分子作为药物输送载体的可行性。发表在《胶体与表面B：生物界面》杂志上的研究结果表明，研究人员设计的脂质体能够运输和递送一种已被用作细胞内模型的抗癌药物。

该研究包括来自UB生物、物理、药学和食品科学学院的研究人员，以及来自UB科学技术中心(CCiTUB)、UB纳米科学与纳米技术研究所(IN2UB)的研究人员的参与来自加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)。

脂质体与细胞膜的相互作用

脂质体是一种人造球形囊泡，其膜由双层脂质制成，类似于细胞膜的结构。自从这些分子在1960年代被发现以来，它们已被用作研究细胞膜的模型和潜在的药物输送系统。

将脂质体转化为药物输送载体的挑战之一是找出它们如何与细胞膜相互作用，以及什么基本机制——吸附、融合或内吞作用，或这三者的组合——参与细胞对脂质体的整合。“根据细胞膜的性质和脂质体的脂质组成，脂质体和细胞膜之间的相互作用可能会截然不同，”研究人员指出。

UB团队设计的脂质体是一种小脂质球体，其成分与他们要治疗的细胞相似。“这种相似性简化了它在细胞内的结合和药物输送，”IN2UB成员和参与该研究的研究人员之一ÒscarDomenech指出。

细胞培养研究

这项研究是同一研究小组之前进行的一项研究的延续，该研究使用复制HeLa细胞膜的简化模型分析了脂质体的融合机制，HeLa细胞是一种广泛用于科学研究的培养细胞。“HeLa细胞的膜比我们之前研究中使用的模型更复杂。现在，我们已经使用真实的细胞培养物来更好地了解我们的脂质体的相互作用机制，”研究人员说。

为了研究脂质体和细胞膜之间的相互作用并评估这些纳米分子的整合，研究人员结合了两种技术。一方面，他们使用了共聚焦荧光，这使他们能够看到细胞内的荧光分子。然后，脂质体将钙黄绿素(一种荧光染料)包裹起来，以观察纳米分子及其内容物是否进入细胞。

另一方面，研究人员使用原子力显微镜技术观察细胞表面的物理化学变化，并评估脂质体存在时细胞膜的硬度。研究人员设计的脂质体的相互作用证实了用模型膜获得的结果，并显示了这些纳米分子制剂作为潜在纳米转运体的能力。

ÒscarDomènech补充说：“我们表明，脂质成分能够在细胞内输送脂质体内容物，以及丝状伪足(细胞的小鞭毛)在缓解脂质体到达细胞膜方面的作用。”

抗癌药试验

为了验证这些脂质体作为药物输送系统的能力，研究人员封装了甲氨蝶呤，一种用于治疗多种肿瘤、炎症和自身免疫病症的免疫抑制药物。“我们可以证明，我们的脂质体是递送这种模型分子的理想选择，我们知道它可以消除癌细胞，”Domènech指出。

这些结果为未来对其他分子和细胞类型的研究打开了大门。“我们的兴趣是将该方法扩展到其他类型的细胞甚至组织以显示分析的可行性，以及使用封装在脂质体中的其他治疗分子，”Domènech说。

“此外，我们在研究期间应用的两种技术使我们能够以快速和微创的方式获得结果，这在未来可能成为药物抗癌细胞良好功能的指标。”