纳米颗粒在人体内寿命 与其弹性相关

科技日报讯 （记者吴长锋）近日，科技日报记者从中国科学技术大学了解到，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心副教授阳丽华课题组的研究揭示了纳米颗粒的弹性如何影响其进入体内血液循环后的寿命，以及如何通过调控其蛋白冠从而实现这种影响。相关研究成果日前发表在国际学术期刊《自然通讯》上。

纳米颗粒在疫苗、疾病诊疗等医学领域具有广阔的应用前景。研究发现，纳米颗粒的弹性显著影响其血液循环寿命和体内分布等生理过程。但是，颗粒弹性影响纳米颗粒生理命运的机制仍然未知。另一方面，纳米颗粒进入生命系统后，体液中的蛋白质会快速吸附到颗粒表面上并形成蛋白冠。决定纳米颗粒的体内生理身份的，正是其蛋白冠，而非其自身的尺寸、形状和表面化学等物化参数。

针对上述问题，研究人员制备了一系列大小、形状、表面化学相似，但弹性在45千帕—760兆帕可调的核壳纳米球作为模式纳米颗粒。研究发现，在实验小鼠模型中，纳米颗粒的弹性对其血液循环寿命的影响，并非文献中普遍认为的“越软的颗粒血液循环寿命越长”，而是具有非单调性。根据弹性不同纳米颗粒可分为三类，弹性位于中间区域（15—75千帕）的纳米颗粒具有最短血液循环寿命；纳米颗粒的弹性与其细胞内吞效率之间缺乏明确关联。

同时，纳米颗粒与小鼠血浆混合后形成的蛋白冠，其组成也随纳米颗粒的弹性改变而发生非单调性变化。研究显示纳米颗粒的弹性通过调控蛋白冠中载脂蛋白ApoA1的吸附影响纳米颗粒的血液循环寿命。该项研究成果表明，未来有望通过调节纳米颗粒弹性以合理利用蛋白冠。人们有望通过调控蛋白冠来改善纳米颗粒在生物医药应用中的功效，指导安全有效的纳米药物设计。