夹层石墨烯 – 膜超结构的证明开启了膜特异性药物递送模式

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(左):图示; (中)cryo-TEM实验证据; 和(右)夹层石墨烯 – 薄膜上层结构的优越药物输送功效(GO-VTB)来源:岳华,陈鹏宇

来自中国科学院和清华大学(THU)的过程工程研究所(IPE)的研究人员报告了一种夹层上层结构,用于氧化石墨烯(GO),它通过细胞膜传输。这项发现发表在Science Advances上,开辟了一种膜特异性药物传递模式,可以显着改善细胞毒性,而不是传统的药物载体。

纳米粒子在生物纳米界面的转运对细胞反应和生物医学应用至关重要。二维纳米材料如何在细胞膜内相互作用或扩散是未知的,因此阻碍了它们在生物医学领域的应用。

“夹层石墨烯膜是一种长期模拟的超结构,但在体外尚未得到证实。我们很高兴能提供大量的实验证据,并为新型膜特异性药物输送开辟道路,”国家重点教授魏伟说。 IPE生化工程实验室。

夹心GO的形成过程以完全水合/天然状态可视化,并且还揭示了对细胞粗糙度,细胞流动性和膜刚性的显着影响。

此外,夹心的GO在膜脂质层内诱导更大的药物进入和更快的扩散时间,因此在抗癌功效方面优于典型的脂质体载体。Wei表示,在提供疫苗佐剂(例如膜受体配体)以增强免疫效果时,这一特性也非常有益。

THU的Yan Litang教授模拟了夹心GO的所有细胞相互作用,扩散动力学和膜特异性药物递送的效率。

“这是对石墨烯 – 薄膜超结构的一项非常好的研究。它公开了不同的运输方式,毛孔的存在以及与这些系统相关的许多其他潜在有趣的特征,”来自Science Advances的同行评审员说。“此外,他们证明了GO用于药物输送的适用性。总的来说,这篇论文非常及时,并讲述了一个好故事。”

基于GO的夹层上层结构提供了巨大的设计能力,可以在生物和医学科学的前沿领域为这些新兴纳米材料提供相当多的应用。

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