日研究人员借助“喷墨系统”为细胞准确送药

发布时间:2024-02-25 03:34:54 来源: sp20240225

  新华社东京10月10日电(记者钱铮)在不久的将来,喷墨打印技术可能不仅仅用于打印照片和文件,还能用来辅助治病。借助喷墨打印机的精密液滴控制技术和能帮助药物通过细胞膜的细胞穿透肽,日本研究人员在不损伤细胞膜的前提下,将极小剂量的大分子药物准确送至细胞内。

  近年来,在药物研发过程中诞生了功能性蛋白、核酸药物、高分子药物等各种新药。然而使大分子物质通过细胞膜进入细胞内部非常困难。京都大学日前发布的新闻公报说,来自该校和大阪公立大学等高校的研究人员开发出了一种能简便且高效地将目标药物直接送至细胞内的新技术。

  在这项研究中,研究团队首先用荧光标记了一种名为FHV的细胞穿透肽,将其装入被研究者称为“喷墨系统”的设备中,用喷头向宫颈癌细胞、表皮样癌细胞和乳腺癌细胞喷出这种肽,观察肽向细胞移动的情况。他们观察到,液滴的喷出速度越高,肽通过细胞膜向细胞内移动的效率也越高。

  此后,研究团队进行了诱导目标癌细胞死亡的实验。他们使用一种名为PAD的肽。这种肽进入细胞内会破坏线粒体的膜,导致细胞死亡。但是这种肽通常情况下向细胞内移动的效率非常低,无法作为抗癌剂使用。研究团队使PAD和FHV两种肽相结合,再通过使用“喷墨系统”,PAD肽就能高效进入癌细胞群,成功诱导癌细胞死亡。

  在另一个实验中,研究人员将一种巨大分子抗体和一种能令细胞膜不稳定的细胞穿透肽相结合,并使用上述“喷墨系统”,同样确认大分子抗体能高效通过细胞膜进入癌细胞内部。

  公报说,这种借助于细胞穿透肽的新技术不损伤细胞膜,不需要熟练的操作技术,就能将目标药物便捷且高效地送至细胞内部。同时,该“喷墨系统”能将单次直接给药的液滴剂量精确到低至30皮升(1皮升等于一万亿分之一升),并能每秒1000次连续高速喷吐,对一些昂贵的药物来说,能减少使用量从而降低治疗成本。

  相关研究成果已发表在新一期《美国化学学会·应用材料与界面》杂志上。

(责编:刘叶婷、徐祥丽)