美国麻省理工学院(MIT)的科研团队在《纳米通讯》(Nano Letters)杂志上发表了一项创新研究,成功开发出一种微型聚合物装置,可像“背包”一样附着在细胞表面,用于精准递送药物、疫苗或成像剂,在癌症诊断、免疫治疗和组织工程等领域具有广阔应用前景。
这种聚合物“背包”采用三层结构设计,堆叠在一个特殊表面上。最下层负责将“背包”固定在基底上;中间层为功能层,可装载药物、纳米粒子或生物分子等“货物”;最上层则像“钩子”,能够识别并牢固附着于目标细胞表面。通过降低系统温度,“背包”会从基底上释放,并随目标细胞迁移。
研究负责人迈克尔·鲁布纳(Michael Rubner)博士指出,该系统的灵活性极高。例如,若在“背包”中装载磁性纳米粒子,即可利用外部磁场远程控制“背包”及附着细胞的运动轨迹,为靶向治疗提供新手段。
在实验中,团队成功将“背包”附着于两种关键免疫细胞——B细胞和T细胞。这些细胞在人体内负责识别并攻击肿瘤、感染部位及淋巴组织。重要的是,“背包”仅覆盖细胞表面的一小部分,不会干扰细胞的正常功能(如迁移、增殖或信号传导),也不会影响细胞与微环境的相互作用。
研究人员强调,装载药物的免疫细胞“背包”可被引导至肿瘤部位,实现局部高浓度药物释放,同时减少全身毒性。若装载生物成像剂(如荧光染料或放射性示踪剂),则可通过与癌细胞特异性蛋白标记物结合,实现早期诊断和实时监测。此外,该聚合物系统还可用于组织工程:通过设计“背包”使目标细胞按预定模式排列,从而构建复杂的三维组织结构。
这一技术为个性化医疗和精准治疗提供了新思路,未来有望结合基因编辑或细胞疗法,进一步提升治疗效果。