《自然材料》：使用银纳米粒子靶定肿瘤

　　

 Prostate cancer cells were targeted by two separate silver nanoparticles (red and green), while the cell nucleus was labeled in blueusing Hoescht dye.

生物通报道：最近，加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）的科学家们设计出一种纳米粒子，具有两个独特而重要的性质。这种纳米粒子形状为球形、成分是银，被包裹在一个涂有肽的壳体中，能够靶定肿瘤细胞。更重要的是，这种壳体是可蚀刻的，所以不能击中靶标的那些纳米粒子，可以被分解和消除。相关研究结果于2014年6月8日发表在国际著名学术期刊《自然材料》（Nature Materials）。

这种纳米粒子的核心，使用一种称为等离子体光学（plasmonics）的现象。在等离子体光学中，纳米金属（如金和银）被光线照着时会发生共鸣，并集中表面附近的电磁场。这样，荧光燃料增强，比它们的自然状态（没有金属存在）更明亮大约十倍。当核心被蚀刻，增强消失，粒子变得暗淡。

UCSB的Ruoslahti研究实验室，还开发了一种简单的蚀刻技术，使用生物相容性化学物质，迅速分解和去除活细胞以外的银纳米粒子。这种方法，只会留下完整的纳米粒子用于成像和量化，从而揭示哪个细胞被靶定，以及有多少个细胞发生内化。

Ruoslahti 实验室的博士后Gary Braun称：“解装配（disassembly），是响应某种特定刺激的药物制造的一个有趣概念。通过分解多余的纳米粒子，也能最大限度地减少脱靶毒性，所以它们能够通过肾脏清除。”

这种方法的独特之处在于，能够清除无法透过靶细胞的纳米粒子。Braun称：“将注意力集中在能真正进入细胞的纳米粒子，我们就可以了解哪些细胞被靶定，并更详细地研究组织运输途径。”

有些药物能够独自穿过细胞膜，但是许多药物——特别是RNA和DNA基因药物，是被细胞膜阻断的带电分子。这些药物必须通过内吞作用（细胞通过吞噬，吸收分子的过程）吸收。

Braun称：“这通常需要一个纳米载体来保护药物，并将其输送到细胞内。这就是我们所测量的：通过内吞作用的载体内化。”

由于纳米粒子具有核-壳结构，研究人员能够改变它的外涂层，并比较肿瘤靶向和内化的效率。断开表面的药剂，就能通过利用不同的药物靶受体，靶定不同的疾病——或生物体（在某些细菌的情况中）。根据Braun介绍，这可能会发展成一种方法来优化药物传递，在这种方法中，核是一个包含药物的载体。

UCSB纳米医学中心和Sanford-Burnham 医学研究所MCDB 系的兼职教授Erkki Ruoslahti指出：“这些新的纳米粒子，具有一些显著的性能，已被证明可作为一种工具，用于肿瘤靶向给药的相关研究。它们也具有应用于对抗感染的潜力。细菌所引起的危险传染病，对所有抗生素都有耐药性，而且正越来越普遍，因此迫切需要一种新方法来解决这个问题。”银是一种局部使用的抗菌剂，我们的靶定技术可以使研究人员利用银纳米粒子，治疗体内任何部位的感染。

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
Etchable plasmonic nanoparticle probes to image and quantify cellular internalization
Abstract: There is considerable interest in using nanoparticles as labels or to deliver drugs and other bioactive compounds to cells in vitro and in vivo. Fluorescent imaging, commonly used to study internalization and subcellular localization of nanoparticles, does not allow unequivocal distinction between cell surface-bound and internalized particles, as there is no methodology to turn particles ‘off’. We have developed a simple technique to rapidly remove silver nanoparticles outside living cells, leaving only the internalized pool for imaging or quantification. The silver nanoparticle (AgNP) etching is based on the sensitivity of Ag to a hexacyanoferrate–thiosulphate redox-based destain solution. In demonstration of the technique we present a class of multicoloured plasmonic nanoprobes comprising dye-labelled AgNPs that are exceptionally bright and photostable, carry peptides as model targeting ligands, can be etched rapidly and with minimal toxicity in mice, and that show tumour uptake in vivo.