病毒纳米颗粒在医学领域的潜在应用

过去,对于病毒的研究主要集中在它的传染性和将其作为工具来加深对细胞生物学的理解,然而随着近年来对于病毒结构的研究深入,病毒在纳米科技领域的应用日益受到人们的关注。通过化学或基因方法修饰过的病毒纳米颗粒能够作为潜在的优秀载体应用到多个方面,例如:药物/基因输送载体、高级疫苗载体以及各种具有特殊功能的无机、有机纳米材料等。本文综述了近来病毒纳米颗粒在医学领域的应用情况。

基于病毒组件的纳米材料的自组装合成、功能化及应用

病毒在传统意义上是感染性病原体。同时,病毒也是蛋白质、核酸等生物大分子的有序组装体,处于典型的几十到几百纳米尺寸范围,近年来在材料学等交叉学科领域引起广泛兴趣。从材料学的角度,病毒衣壳具有形状大小均一、结构可寻址、易于修饰改造、易于生物合成、生物相容性好等诸多优点。本文介绍了基于病毒组件的纳米材料的结构特性,基因工程、化学修饰、生物矿化和自组装等生物合成及功能化策略,以及在生物医学成像、生物传感、核酸及药物递送、疫苗与免疫调节剂、组织工程、纳米反应器、微电子元件、纳米光子学等不同领域的应用。当前基于病毒组件的纳米材料研究在病毒纳米颗粒的理性设计、(多级)组装的精准控制、免疫原性调控、活体高效靶向递送、稳定性等方面还有诸多难题亟待突破。强化学科深度交叉、攻克这些难题、推动实际应用与转化则代表了病毒纳米材料领域的发展方向。

微泡辅助低频超声联合不同表面结构的纳米颗粒治疗前列腺癌原位瘤的增效作用

目的针对目前有效提高纳米颗粒在肿瘤内富集的研究较少,文中旨在探讨微泡辅助低频超声(MAUS)联合纳米颗粒表面结构的优化对纳米颗粒在前列腺癌原位瘤内富集和抗前列腺癌治疗的增效作用。方法制备表面修饰IR825的二氧化硅包裹内部磁性Fe_(3)O_(4)的特殊核壳结构纳米颗粒,并进行性质评价。通过溶血实验、主要器官的HE染色评价纳米颗粒的体内安全性。将小鼠随机分为6组:MSSN-IR825组(仅尾静脉注射MSSN-IR825)、MSSN-IR825+MAUS组(尾静脉注射MSSN-IR825,同时采用MAUS递送)、MMSN-IR825组(仅尾静脉注射MMSN-IR825)、MMSN-IR825+MAUS组(尾静脉注射MMSN-IR825,同时采用MAUS递送)、MVSN-IR825组(仅尾静脉注射MVSN-IR825)、MVSN-IR825+MAUS组(尾静脉注射MVSN-IR825,同时采用MAUS递送)。每组5只,尾静脉前及给药后20 h监测采集肿瘤光声信号。将小鼠随机分为对照组(单纯尾静脉注射相同体积的等渗盐水)和激光辐照组(尾静脉注射MVSN-IR825,同时采用MAUS递送,注射20 h后开始近红外激光辐照原位肿瘤治疗),通过超声监测激光辐照后荷瘤小鼠的肿瘤大小、肿瘤组织HE染色、Ki67染色及活性氧染色评价抑瘤效果。结果合成了粒径相仿、生物相容性较好的光滑、介孔、仿病毒表面的纳米颗粒。HE染色及溶血性实验表明纳米颗粒具有较好的生物安全性。光声成像显示MVSN-IR825瘤内富集的光声信号明显多于MSSN-IR825和MMSN-IR825;当联合使用MAUS后,瘤内光声信号显著增强。超声监测激光辐照后的原位瘤大小所示,对照组原位瘤10 d后体积显著增加,激光辐照组的原位瘤大小得到明显抑制。与对照组相比,MVSN-IR825+MAUS组DHE染色可见明显活性氧产生的红色荧光。HE染色可见肿瘤细胞部分破坏、Ki67染色表达相对降低。结论联合使用MAUS及仿病毒结构优化可提高纳米颗粒在前列腺原位瘤的摄取,近红外激光辐照后可通过光热及光动力效果抑制PC-3前列腺癌原位瘤。

病毒样蛋白纳米颗粒疫苗研究进展

疫苗是应对传染病最有效的手段。有关疫苗及其技术的研究取得巨大的进展,其中,病毒样蛋白纳米颗粒疫苗(virus-like protein nanoparticle vaccine,VLPNV)以其独特的技术优势和良好抗感染免疫保护效果,成为疫苗研发热点,并取得了良好的应用效果。本文就VLPNV在引发免疫反应、表达技术以及防治病毒感染应用等方面的最新研究进展进行了综述,以期为VLPNV的未来设计和研发提供参考。