據近日發表在《今日材料化學》雜誌上的研究,由美國賓夕法尼亞州立大學和寺崎生物醫學創新研究所科學家組成的合作團隊已設計出了一種應對癌症藥物副作用的方法。他們開發以植物為基礎的“毛狀奈米晶體”,可去除血液中多餘的化療藥物。這一方案或對癌症治療方案產生重大影響。
毛狀纖維素奈米晶是一種從植物細胞壁的主要成分發展而來的奈米顆粒,經過改造,其兩端都有大量的聚合物鏈“毛髮”。這些毛髮大大提高了奈米晶體的潛在藥物捕獲能力,顯著超過了傳統的奈米粒子和其他材料。
為了生產能夠捕獲化療藥物的毛狀纖維素奈米晶體,研究人員對針葉木漿中的纖維素纖維進行了化學處理,並在毛髮上賦予負電荷,使它們在血液中發現的帶電分子面前保持穩定。而傳統奈米粒子暴露在血液中時,其電荷可能會變得惰性或減少,從而限制了它可以結合到的正電荷藥物分子的數量。
科學家們已嘗試了許多方法從血液中去除不必要的化療藥物,特別是廣泛使用的藥物阿黴素(DOX),但效果有待提升。研究人員此次在人血清中測試了納米晶體的結合功效後發現,每克毛狀纖維素奈米晶體可從血清中有效去除超過6000毫克的DOX。與現有的其他方法相比,這意味著DOX捕獲量增加了兩到三個數量級。
此外,DOX的捕獲是在加入奈米晶體後立即發生的,並且奈米晶體對全血中的紅細胞和人臍細胞的生長沒有毒性或有害影響。除了從體內去除多餘的化療藥物外,毛狀纖維素奈米晶體還可從體內去除其他物質,如毒素和成癮藥物。實驗還證明了奈米晶體在其他分離應用中的有效性,例如從電子廢物中回收有價值的元素。
來源:科技日報