美国加州大学圣巴巴拉分校的研究人员近日开发出一种具有智能特性的纳米管,该纳米管在不同电荷环境下可自动开启或封闭,未来有望用于制作智能胶囊,实现药物的精确靶向输送。
该研究由塞鲁斯·萨芬尼亚教授领导,相关论文发表于美国《国家科学院学报》网络版。这种纳米管由一层脂质体薄膜覆盖在蛋白质微管上自我组装而成。蛋白质微管提取自牛脑组织中的神经细胞骨架,在细胞内负责维持细胞形态和物质运输。蛋白质微管带负电荷,而脂质体薄膜带正电荷,两者通过静电吸引力结合。
研究人员发现,当电荷密度差异较大时,脂质体薄膜会均匀包裹在蛋白质微管表面,形成内径16纳米、外径40纳米的纳米管。在不同电荷环境中,纳米管呈现不同状态:在负电荷环境下,两端打开呈管状;在正电荷环境下,两端封闭形成微小胶囊。
这种智能特性使纳米管可用于精确药物输送。例如,在正电环境下将化疗药物封装在纳米胶囊中,进入体内后,在肿瘤部位通过改变电荷环境使胶囊打开,释放药物杀伤癌细胞,从而减少毒副作用。目前,研究团队已开始使用一种化疗药物进行实验验证。