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科学家生物自组装材料应用研究取得新进展

时间:2020-01-21

分子自组装在生物系统中无处不在,是复杂生物结构形成的基础。病毒是典型的自我组装。以病毒为载体或模板制备的仿生纳米结构已广泛应用于生物传感和检测、基因转移、新型纳米器件、生物医学成像和肿瘤诊断。

近日,中国科学院青岛生物能与过程研究所生物传感技术团队的博士生王菲等人利用层层自组装技术构建了多功能病毒样纳米复合材料,通过模拟噬菌体的组装机制实现了靶向荧光检测和结肠肿瘤细胞SW620的光热杀伤。研究结果在网上发表在《科学报告》上。

研究者首先从f8/8景观噬菌体文库中高通量筛选获得SW620细胞特异性多肽,并利用其N端和C端携带的不同电荷的均匀极性模拟丝状噬菌体的组装过程。荧光分子和分离的靶向pVIII蛋白依次定向组装在金银异质纳米棒表面,使与特定八肽融合的N端朝外,得到多功能病毒样纳米复合材料。该复合材料成功实现了肿瘤细胞的靶向荧光检测)。

类病毒纳米复合材料具有良好的生物相容性和高光热转化效率,杀死肿瘤细胞所需的激光功率仅为4 W/cm2,低于传统金纳米棒和其他银纳米粒子所需的10 W/cm2,从而实现对肿瘤细胞的高效特异性光热杀伤治疗。

以上研究是由研究员刘爱华进行的。奥本大学的瓦莱里彼得伦科教授和暨南大学的李存成教授参加了研究,并获得了国家基金委员会“受控自组装系统及其功能化”重大研究项目培养项目的资助。

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