中國粉體網(wǎng)訊 天津大學生命科學學院常津教授團隊將納米技術(shù)與光遺傳學技術(shù)結(jié)合,設計了一種新型的納米抗腫瘤光遺傳操控系統(tǒng)——研究人員向生物體表面照射脈沖式近紅外光,光線穿透深層組織,被稀土納米顆粒接收轉(zhuǎn)換為可見藍光,進而激活光感蛋白,最終精準觸發(fā)腫瘤細胞凋亡。這一系統(tǒng)的成功研發(fā),有望提供一種惡性腫瘤“微創(chuàng)治療”新方式。介紹該成果的論文《近紅外光激活的上轉(zhuǎn)換光遺傳學納米系統(tǒng)用于腫瘤治療》已發(fā)表在納米領域知名期刊《ACS Nano》上。
光遺傳學技術(shù)是通過光學控制激活或抑制受體細胞表達光敏感蛋白,從而實現(xiàn)對細胞活性乃至生理功能的精準調(diào)控,為本世紀最引人關(guān)注的生物技術(shù)之一。然而,長期以來,光遺傳學技術(shù)無法實現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化,主要因為應用時需要在活體中植入可見光光源,才能發(fā)揮作用。而植入光纖、LED燈等可見光源對生物體損傷較大,且有線設備的佩戴限制了生物體的活動。
常津教授團隊設計的這種納米抗腫瘤光遺傳操控系統(tǒng),可以巧妙地利用稀土“建造”的納米顆粒作為細胞中的“能量中轉(zhuǎn)站”,將肉眼不可見、但能有效穿透人體組織的近紅外光轉(zhuǎn)換為可見的局部藍光,代替可見光源發(fā)揮功能,為光遺傳技術(shù)應用起到了推動作用。
實驗中,研究者向小鼠腫瘤部位注射了搭載光敏凋亡基因(Fas-Cib1+Cry2-FADD),摻雜造影劑釓(Gd)且負載熒光染料吲哚菁綠(ICG)的上轉(zhuǎn)換納米顆粒,并對小鼠進行了脈沖式近紅外光照射。結(jié)果顯示,照射4周后,小鼠腫瘤體積及重量顯著減。200mm3,0.25g),并展示出更長的存活期(8周)!跋⊥良{米顆粒結(jié)合光遺傳學技術(shù)用于腫瘤靶向可視化治療,具備微創(chuàng)性、深層組織穿透性及強操控性等特點。未來有望通過在顆粒中摻雜不同稀土元素及改造光感功能蛋白,實現(xiàn)對多重細胞通路的操控。”常津教授說。
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