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磁场让内皮细胞“走火入魔”，破解药物递送难题

来源: X-MOL 2017-07-17 16:28:18

静脉给药是一种非常重要而有效的给药方式，不过血管内皮的存在导致分子量大于白蛋白（66 kDa）的物质无法渗透出血管。只有当血管内皮的通透性显著增强时，蛋白质、核酸、纳米药物等才能大量穿过内皮进入组织。而大多数疾病状态下，病灶处血管内皮都保持着结构和功能的完整，导致大分子药物难以大量递送至病灶区。因此，克服血管内皮障碍是药物递送要解决的一大难题。

近期，美国佐治亚理工学院和埃默里大学的Wilbur A. Lam教授与莱斯大学的Gang Bao教授等人在Nature Communications 上发表论文，提出了一种新的增强血管内皮渗透性的物理方法。他们先用外磁场调控血管内皮细胞摄取磁性纳米颗粒（MNPs），再用外磁场作用于胞内MNPs，影响内皮钙黏蛋白和F肌动蛋白的相互作用，扰乱血管内皮黏着连接，从而靶向增强特定区域血管内皮的渗透性，最终增强系统给药在特定部位的输送效率。

早期研究表明可以利用磁场给胞内MNPs施加外力控制细胞信号通路。而作者在前期研究中发现外加磁场不仅可以增强血管内皮细胞对MNPs的内吞，还能通过磁力调控F-肌动蛋白的动力学和组装结构，而肌动蛋白组装结构的改变可以扰乱粘着链接并增强血管渗透性。因此作者就猜想，是否可以利用磁场通过内皮细胞内的MNPs给细胞施加内力，改变F肌动蛋白，从而增强血管内皮通透性，促进大分子药物输送？

首先，作者用热分解法合成了直径为16 nm和33 nm的磁性氧化铁纳米颗粒，并用磷脂-聚乙二醇进行包载形成亲水的MNPs，同时在包载过程中掺入荧光分子DiI和DiR进行标记分别用于体外、体内荧光成像。他们利用NdFeB磁体产生磁场，计算发现每个MNPs在该磁场内受的磁力大小在1 fN量级。

药物与医疗

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