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清华大学医学院高卫平教授课题组发展了定点原位生长诱导自组装技术用于设计合成pH响应的蛋白质-高分子偶联物胶束
2018-11-06 来源:中国流变网    点击次数:58次    

  蛋白质与疏水高分子连接可形成两亲性的蛋白质-高分子偶联物,该偶联物可自组装成胶束,不仅可以提高蛋白质半衰期和靶向性,而且可作为纳米载体装载小分子药物和成像剂。然而具有响应性的蛋白质-高分子偶联物胶束的研究甚少,且尚未有体内应用的报道。

  高卫平教授课题组在蛋白质表面定点原位生长出具有pH响应性的高分子链,该偶联物在生长过程中可自组装为胶束,将该策略称为定点原位生长诱导自组装技术。

本研究的图示

  该研究中,人血清白蛋白被选作为模式蛋白,在其表面定点原位生长出具有pH响应性的聚2-(异丙基氨基)甲基丙烯酸乙酯(PDPA)高分子链,该偶联物在中性或碱性条件下自组装成胶束,并能在pH 6.6以下由于PDPA质子化变为亲水而发生解体。为研究其肿瘤靶向性,将近红外荧光分子吲哚菁绿(ICG)包载在上述偶联物胶束中制作成纳米荧光探针(HDI)。由于ICG包载在胶束核内而发生荧光聚集淬灭,但到达肿瘤时,由于肿瘤微环境的弱酸性,胶束解体,ICG释放出来而恢复荧光,同时由于PDPA质子化带正电,有利于其吸附在细胞表面以及细胞内吞,从而实现肿瘤靶向荧光成像。与没有pH响应性的纳米荧光探针(HHI)相比,HDI表现出了很好的肿瘤累积效果。

小鼠活体成像图,其中ICG为吲哚菁绿,HHI为HSA-PHPMA/ICG(无响应),HDI为HSA-PDPA/ICG(pH响应)

  本项研究也表明,在蛋白表面引入pH响应性高分子链可提高蛋白靶向性,药用蛋白可采用此项技术提高药效且降低副作用,同时该响应性蛋白质-高分子偶联物自组装体系也可作为小分子药物载体,从而拓展了蛋白药物和小分子药物的临床应用。

  以上成果发表在Biomacromolecules上,论文的第一作者为清华大学医学院博士生李朋勇,通讯作者为高卫平教授。该研究得到国家自然科学基金重点项目(21534006)的资助。

  论文链接:http://dx.doi.org/10.1021/acs.biomac.8b01368

 
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