科学家提出新技术：抗癌纳米颗粒将药物装入玻璃泡沫核心中

科学家提出新技术：抗癌纳米颗粒将药物装入玻璃泡沫核心中将抗癌药物以正确的数量送到正确的地方是医学科学家面临的一个长期问题，但加州大学洛杉矶分校的一个小组在这个领域提出了一项有希望的新技术。该小组已经展示了一种新型的纳米粒子系统，它可以在一个空心玻璃核心内安全地携带一种抗癌药物，而第二种药物可以通过其外部“编织”，以提供强有力的一击。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1316455.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1316455.htm

科学家发明可穿越血脑屏障的纳米粒子

科学家发明可穿越血脑屏障的纳米粒子科学家们乐观地认为，他们的方法已在临床前模型中初见成效，最终可用于用一种疗法同时治疗脑转移瘤和原发性乳腺癌肿瘤。迈阿密大学米勒医学院西尔维斯特综合癌症中心的研究人员创造了一种能够穿越血脑屏障的纳米粒子。他们的目标是通过一次治疗消除原发性乳腺癌肿瘤和脑转移瘤。实验室研究表明，这种方法能有效缩小乳腺癌和脑肿瘤的体积。这些继发性肿瘤被称为脑转移瘤，最常见于乳腺癌、肺癌和结肠癌等实体瘤，通常预后较差。当癌症侵入大脑时，治疗就会变得非常困难，部分原因是血脑屏障，这是一层几乎无法穿透的薄膜，将大脑与身体的其他部分隔开。领导这项研究的生物化学与分子生物学副教授、西尔维斯特公司技术与创新部助理主任香塔-达尔（ShantaDhar）博士说，西尔维斯特团队的纳米粒子有朝一日可能被用于治疗转移瘤，同时还能治疗原发肿瘤。她是5月6日发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文的资深作者。ShantaDhar博士Credit:Sylvester研究人员在粒子中加入了两种针对线粒体（细胞的能量产生中心）的原药，结果表明，他们的方法可以在临床前研究中缩小乳腺和脑肿瘤。达尔说："我总是说纳米医学是未来，当然我们已经进入了这个未来。"他指的是市售的COVID-19疫苗，其配方中使用了纳米颗粒。"纳米医学肯定也是癌症疗法的未来"。这种新方法使用了一种由生物可降解聚合物制成的纳米粒子，这种聚合物是由达尔的研究小组之前开发的，同时还使用了她的实验室开发的两种针对癌症能量来源的药物。由于癌细胞的新陈代谢形式往往不同于健康细胞，因此抑制癌细胞的新陈代谢可以有效地杀死肿瘤，而不伤害其他组织。其中一种药物是经典化疗药物顺铂的改良版，它通过破坏快速生长细胞的DNA来杀死癌细胞，从而有效阻止其生长。但肿瘤细胞可以修复自己的DNA，有时会导致顺铂产生抗药性。达尔的研究小组对这种药物进行了改良，将其目标从核DNA（构成染色体和基因组的DNA）转移到线粒体DNA。线粒体是我们细胞的能量来源，包含自己小得多的基因组，而且对于癌症治疗来说，重要的是，线粒体不具备与我们的大基因组相同的DNA修复机制。由于癌细胞可以在不同的能量来源之间切换，以维持其生长和增殖，研究人员将他们的改良顺铂（他们称之为Platin-M，攻击称为氧化磷酸化的能量生成过程）与他们开发的另一种药物Mito-DCA结合起来，后者专门针对一种称为激酶的线粒体蛋白，抑制糖酵解（一种不同的能量生成方式）。达尔说，开发能够进入大脑的纳米粒子是一条漫长的道路。她的整个独立职业生涯都在研究纳米粒子，在之前一个研究不同形式聚合物的项目中，研究人员注意到，在临床前研究中，一些纳米粒子的一小部分可以进入大脑。通过进一步研究这些聚合物，达尔的团队开发出了一种既能穿过血脑屏障又能穿过线粒体外膜的纳米粒子。达尔说："要弄清这一点，我们经历了很多波折，我们仍在努力了解这些微粒穿过血脑屏障的机制。"研究小组随后在临床前研究中测试了这种特制的载药纳米粒子，发现它们能缩小乳腺肿瘤和在大脑中播种形成肿瘤的乳腺癌细胞。在实验室研究中，这种纳米粒子-药物组合似乎也是无毒的，并能显著延长存活时间。下一步，研究小组希望在实验室中测试他们的方法，以更接近地复制人类脑转移灶，甚至可能使用源自患者的癌细胞。他们还想在胶质母细胞瘤（一种侵袭性特别强的脑癌）的实验室模型中测试这种药物。在达尔实验室工作的迈阿密大学博士生阿卡什-阿肖坎（AkashAshokan）说："我对高分子化学非常感兴趣，将其用于医疗目的真的让我着迷，"阿卡什-阿肖坎是这项研究的共同第一作者，他与博士生舒丽塔-萨卡尔（ShritaSarkar）共同完成了这项研究。"看到它被应用于癌症治疗，我感到非常高兴。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430599.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430599.htm

纳米级食品添加剂可能使婴儿更容易发生潜在危及生命的过敏症

纳米级食品添加剂可能使婴儿更容易发生潜在危及生命的过敏症食物过敏是一种常见的、潜在的严重疾病，当身体的免疫系统对食物中的某些蛋白质发生反应时就会发生。症状可以从轻微的（如口痒或皮疹）到严重的（如呼吸困难或血压下降）。食物过敏可由各种食物引发，包括花生、树坚果、牛奶、鸡蛋、鱼、贝类、大豆和小麦。巴黎萨克雷大学的MohammadIssa及其同事最近在《过敏学前沿》上发表的一篇综述警告说，通过使用纳米粒子对食品生产进行重大改变可能会产生意想不到的健康后果。该评论提出证据表明，纳米颗粒可以穿过胎盘屏障，使胎儿面临更高的潜在危险的食物过敏的风险。该研究的通讯作者KarineAdel-Patient博士说："由于纳米颗粒的免疫毒性和生物杀伤性，接触纳米颗粒可能会破坏宿主-肠道微生物群的有益交换，并可能干扰胎儿和新生儿的肠道屏障和肠道相关的免疫系统发育。这可能与儿童免疫相关疾病的流行有关，如食物过敏--一个主要的公共卫生问题。"过敏症呈上升趋势当免疫系统对食物中的蛋白质产生过度反应时就会发生食物过敏。儿童通常会发展出口腔耐受性，这使他们能够吃东西而不被身体视为威胁，但如果免疫系统或肠道屏障受到损害，他们反而可能变得敏感并产生过敏反应。食物过敏影响2-5%的成人和6-8%的儿童，近几十年来，这一状况的流行率急剧上升。我们知道，环境因素在过敏发展中起着重要作用，而儿童的较高患病率表明，早期生活环境因素可能是关键。饮食习惯和环境会影响幼儿的肠道健康，肠道微生物群和各种饮食蛋白质的剥夺会影响口腔耐受性的发展。纳米颗粒的传递为了了解纳米颗粒如何破坏这种微妙的平衡，研究小组集中研究了三种经常出现在食品中的含纳米颗粒的添加剂。Adel-Patient解释说："这些制剂可以穿过胎盘屏障，然后到达发育中的胎儿。还会在哺乳过程中排泄，继续暴露在新生儿中。"虽然纳米颗粒穿越胎盘的情况已在啮齿动物身上得到证实，但也有证据表明添加剂在人类身上也会穿越胎盘。纳米颗粒不会在肠道中被吸收，但会在肠道中积累，并通过改变存在的物种数量及其比例影响肠道微生物组中的细菌。鉴于有证据表明肠道微生物组在发展良好的免疫系统方面的重要性，这对过敏症的发展是很重要的。纳米颗粒还影响了上皮细胞的肠道屏障，这是对饮食蛋白质健康反应的另一个重要组成部分。纳米颗粒的免疫毒性的证据更难收集，但研究小组指出有证据表明人类的肠道相关淋巴组织也受到这些纳米颗粒的负面影响。这表明对免疫系统的影响比目前了解的要大，这与啮齿动物研究的证据一致。然而，这些通常反映的剂量比人类的估计消耗量要高得多。Adel-Patient警告说："迄今为止，这种暴露对食物过敏发展的影响还没有得到评估。我们的调查结论强调，研究人员迫切需要评估与在易感性的关键窗口期间接触食源性无机纳米粒子有关的风险及其对儿童健康的影响。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338221.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338221.htm

科学家用金纳米粒子去除葡萄酒酿造过程中的异味

科学家用金纳米粒子去除葡萄酒酿造过程中的异味虽然硫酸铜经常被添加到葡萄酒中以中和这些有问题的VSC，但它可能对葡萄酒的味道产生负面影响。为了寻求一种更有效的替代方法，澳大利亚弗林德斯大学的科学家们设计了一个过程，首先在一个中性基质的表面涂上一层薄薄的等离子体聚合物涂层。然后将金纳米粒子固定在该涂层上--使用金是因为已知它能与某些硫分子结合。在实验室测试中，将经过表面处理的显微镜载玻片放在40毫升的白葡萄酒和红葡萄酒样品中，这些葡萄酒中的不良VSC含量自然很高。当24小时后取出玻片时，研究人员发现其纳米颗粒中和了葡萄酒中高达45%的自由硫化氢，以及其他不需要的VSC，如甲硫醇。重要的是，这些颗粒的性能优于用于匹配样品的硫酸铜。尽管还需要进行更多的研究，但科学家们希望有一天这种处理方法可以应用于酿酒业的表面，如过滤装置、醒酒器和包装材料的表面。由AgnieszkaMierczynska-Vasilev博士和KrasimirVasilev教授领导的这项研究的论文最近发表在npj食品科学杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360263.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360263.htm

新研发的纳米粒子可作用于细胞核心 用于针对性的抗炎症治疗

新研发的纳米粒子可作用于细胞核心用于针对性的抗炎症治疗这张电子显微照片记录了二氧化硅纳米颗粒的多孔性质。这些孔洞足够大，允许大量的NSA分子进入。在这里，它们被保护起来，直到被免疫细胞所吸收。在这一点上，NSA被释放出来，可以阻止炎症过程。巨噬细胞是大型免疫细胞，其自然功能是吸收病原体并引发炎症以消灭它们，经常参与炎症性疾病。当被过度激活时，它们会引发过度的炎症反应，反过来影响身体，而不是保护它。Necrosulfonamide（NSA）是一种新的分子，可以抑制几种重要的促炎症介质的释放，因此构成了减少某些类型炎症的一个有希望的进展。然而，由于它具有极强的疏水性，它在血液中的传播能力很差，可能针对许多细胞类型，引发潜在的毒性效应。共同指导这项研究的UNIGE医学院医学系和日内瓦炎症研究中心的教授GabyPalmer说："这就是为什么这种分子还不能作为一种药物使用。使用纳米粒子作为运输容器将规避这些缺点，将药物直接送入巨噬细胞，在炎症开始的地方对抗炎症的过度激活。"科学家们测试了不同的多孔纳米粒子，主要标准是减少毒性和所需剂量，以及只有在纳米粒子到达巨噬细胞内部后才能够释放药物。''我们使用了几年前在人类和小鼠细胞上开发的体外筛选技术。这节省了时间，并大大减少了使用动物模型的需要。只有最有希望的颗粒才会在小鼠身上进行测试，这是在人类身上进行临床试验的先决条件。"CaroleBourquin解释说，他是UNIGE理学院（瑞士西部制药科学研究所）和医学院（麻醉学、药理学、重症监护和急诊系、肿瘤血液学转化研究中心、日内瓦炎症研究中心）的教授，他在UNIGE共同指导了这项工作。研究人员观察了三种非常不同的具有高孔隙率的纳米粒子：一种以环糊精为基础的纳米粒子，一种常用于化妆品或工业食品的物质，一种多孔的磷酸镁纳米粒子，以及最后一种多孔的二氧化硅纳米粒子。CaroleBourquin实验室的博士生、本研究的第一作者BartBoersma说："第一种在细胞吸收行为上不太令人满意，而第二种被证明具有反作用：它触发了促炎症介质的释放，刺激了炎症反应而不是对抗它。"而多孔二氧化硅纳米粒子符合所有的标准：它是完全可生物降解的，具有被巨噬细胞吞噬的适当大小，并且能够在其众多的孔隙中吸收药物而不会过早释放。抗炎效果非常显著。该团队随后通过在纳米颗粒上涂抹一层额外的脂质来复制他们的测试，但与单独的二氧化硅纳米颗粒相比没有更大的好处。由德国-瑞士团队开发的其他二氧化硅纳米海绵已经证明了它们在运输抗肿瘤药物方面的有效性。CaroleBourquin说："在这里，它们携带一种非常不同的药物，可以抑制免疫系统。介孔二氧化硅正日益显示出它是制药领域的首选纳米粒子，因为它非常有效、稳定且无毒。然而，每种药物都需要一个量身定做的载体：每次都必须重新评估颗粒的形状、大小、组成和去向。"这种强效抗炎药和这些介孔二氧化硅纳米颗粒的结合显示出一种有希望的协同作用，有待该团队进一步研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340809.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340809.htm

科学家发明测量水环境中纳米尺度的极微小力的新方法

科学家发明测量水环境中纳米尺度的极微小力的新方法超分辨光子力显微镜，用于探测纳米粒子与表面之间的超弱相互作用力。资料来源：LeiDing这项新技术采用了超分辨光子力显微镜（SRPFM），能够检测到水中小至108.2牛顿的力--如此微小的力相当于测量一个病毒的重量。北京航空航天大学的首席研究员王凡教授说，这种超灵敏测量的关键在于使用掺镧纳米粒子，通过光学镊子将其捕获，然后用来探测生物系统内的微小作用力。他说："了解这些微小的力对于研究生物力学过程至关重要，而生物力学过程是活细胞工作的基础。到目前为止，由于探针发热和信号微弱等因素，在液体环境中高精度测量如此微小的力是一项重大挑战。"王及其团队开发的SRPFM技术通过采用先进的纳米技术和计算技术解决了这些难题。通过利用神经网络驱动的超分辨率定位技术，研究小组能够精确测量纳米粒子在流体介质中如何受到微小力的作用而发生位移。这项研究的共同第一作者、皇家墨尔本理工大学的丁磊博士说，这项创新不仅提高了力测量的分辨率和灵敏度，还最大限度地降低了捕获纳米粒子所需的能量，从而减少了对生物样本的潜在损害。丁说："我们的方法可以检测到低至每平方根带宽1.8飞牛顿的力，这接近热噪声的理论极限。"这项研究的影响是巨大的，共同第一作者、北京航空航天大学的单旭晨博士补充道。单说："通过提供一种在分子水平上测量生物事件的新工具，这项技术可以彻底改变我们对一系列生物和物理现象的理解。这包括从蛋白质如何在人体细胞内发挥作用到早期检测疾病的新方法等方方面面。单该研究还探索了该技术在测量作用于单个纳米粒子的电泳力以及DNA分子与界面之间的相互作用力方面的应用，这对于开发先进的生物医学工程技术至关重要。研究小组的发现不仅为新的科学发现铺平了道路，而且还可能应用于开发新的纳米技术工具和提高生物医学诊断的灵敏度。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436099.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1436099.htm