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| 中國海洋大學(xué)在納米材料“蛋白冠”的原位表征研究領(lǐng)域取得系列進(jìn)展 |
| http://qbhqg.cn 2024年10月5日 來源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，中國海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院、海洋藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室姜帥課題組在蛋白冠的原位表征研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，分別在領(lǐng)域內(nèi)國際頂級(jí)期刊Nano
Letters和Chemical Society Reviews發(fā)表題為“In situ measurement
of nanoparticle-blood protein adsorption and its
heterogeneity with single-nanoparticle resolution via
dual fluorescence
quantification”（單納米粒子雙熒光定量法原位測(cè)定納米顆粒-血液蛋白吸附及其非均質(zhì)性）和“In
situ characterization techniques of protein corona
around nanomaterials”（納米材料周圍蛋白冠的原位表征技術(shù)）的系列研究成果。
根據(jù)蛋白冠與材料表面親和力的不同，主要分為軟冠（外層，松散結(jié)合）和硬冠（內(nèi)層，緊密結(jié)合）兩種類型，其中軟冠直接與生物環(huán)境接觸，決定納米材料體內(nèi)命運(yùn)。由于軟冠與材料表面結(jié)合較弱且與游離蛋白存在動(dòng)態(tài)交換，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確捕捉和表征存在較大挑戰(zhàn)。姜帥課題組基于納米流式檢測(cè)技術(shù)，開發(fā)了一種可在單顆粒水平上原位定量檢測(cè)納米−蛋白吸附的分析方法，成功定量檢測(cè)了人血清白蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白在聚苯乙烯納米顆粒表面的吸附情況，并揭示了不同顆粒之間蛋白吸附的異質(zhì)性。該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)血清環(huán)境中納米顆粒聚集狀態(tài)和蛋白質(zhì)吸附動(dòng)力學(xué)的原位定量監(jiān)測(cè)，未來有望應(yīng)用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)前的納米藥物穩(wěn)定性和療效的預(yù)評(píng)估過程（圖1）。
圖1.（a）納米顆粒表面蛋白冠的形成及生物學(xué)效應(yīng)影響的示意圖，（b）利用納米流式檢測(cè)技術(shù)在單顆粒水平上原位檢測(cè)納米顆粒-血液蛋白相互作用
研究人員進(jìn)一步對(duì)蛋白冠分離技術(shù)和原位表征方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)綜述。圍繞離心法、磁性分離法和色譜法等不同分離機(jī)制，首先對(duì)現(xiàn)有蛋白冠分離技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)分類。針對(duì)蛋白冠的原位表征方法進(jìn)行了詳細(xì)梳理與討論，包括納米顆粒尺寸變化、納米-蛋白冠復(fù)合物的形貌表征、納米-蛋白相互作用的動(dòng)力學(xué)以及蛋白質(zhì)構(gòu)象變化等方面（圖2）。該文章全面總結(jié)并系統(tǒng)分析了蛋白冠原位表征技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)了蛋白冠原位表征的重要挑戰(zhàn)，并探討了其對(duì)納米藥物開發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化的重要意義。
圖2.用于分析納米顆粒-血液蛋白相互作用的原位表征技術(shù)
中國海洋大學(xué)為上述兩篇文章的第一完成單位，姜帥教授和德國馬普高分子所Katharina Landfester教授為兩篇論文的共同通訊作者，中國海洋大學(xué)博士研究生牛圓圓和付芳琴分別為兩篇論文的第一作者，相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
姜帥課題組合影（二排中間為姜帥老師）
文章鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c01469
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/cs/d4cs00507d
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