圖片所示為顯微鏡下的人工紅細胞,可運輸氧氣、藥物及其他物質(zhì)。比例尺:2微米。
(圖片來源:ACS Nano 2020)
理想的人工紅細胞應(yīng)與自然紅細胞具有相同的性質(zhì):堅韌、攜氧、長壽命。此前設(shè)計的人工紅細胞無法同時擁有這些特性。然而最近ACS Nano發(fā)布的研究表明,一種新合成的人工紅細胞不僅成功模擬了自然紅細胞功能,還展示了一些新的優(yōu)勢。
紅細胞負責從肺組織收集氧氣,運輸?shù)饺?。這些圓盤狀的細胞含有數(shù)百萬計的含鐵血紅蛋白,用以結(jié)合氧分子。紅細胞相當堅韌,可以壓縮通過毛細血管后再恢復(fù)原狀。此外,其細胞表面的蛋白分子使它們不被血循環(huán)中的免疫細胞所攻擊。Wei Zhu和C. Jeffrey Brinker帶領(lǐng)的研究組試圖制造一種人工紅細胞,它們不僅擁有自然紅細胞的能力,也能夠完成運輸藥物、驗毒、磁力靶向等任務(wù)。
研究者們首先用一層薄薄的硅膠包裹人類紅細胞,再分別將帶正負電荷的聚合物偶聯(lián)在上面。蝕去硅膠 ,紅細胞的“摹本”就制好了。研究者們最后在“摹本”上覆蓋一層人類紅細胞膜。這樣,紅細胞的所有特性都被成功保留下來。經(jīng)此方法制造的人工紅細胞在小鼠血循環(huán)中留存了48小時以上,且未表現(xiàn)出毒性。研究者們在人工紅細胞上分別成功搭載了血紅蛋白、腫瘤藥物、驗毒試劑及磁性粒子——這表明人工紅細胞未來可能發(fā)揮驗毒、敗血癥治療、磁力靶向、腫瘤治療等豐富功能。
翻譯:韓佳桐
審校:劉宇航
引進來源:美國化學學會
引進鏈接:https://phys.org/news/2020-06-synthetic-red-blood-cells-mimic.html
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