约翰霍普金斯大学获得生物分子和纳米颗粒释放新手段

　　

生物通报道：约翰霍普金斯大学研究人员发现了一种途径，只需经过一次电脉冲，就可以释放微型金发射台（电极）上的生物分子和纳米颗粒。预计此技术可应用于使小量药物体内释放途径的研究，也可以用于对极少量原料进行精确定量的化学反应。

 

约翰霍普金斯大学原料科学和工程学教授Peter C. Searson在第232界美国化学协会会议（American Chemical Society）上对技术细节做了报告“你可以将生物分子或者纳米粒子比做绑定在水面上的气球，我们利用电脉冲将绳子剪断，气球就可以漂走了。”

 

应用这种方法可以控制药物分子、纳米粒子以及生物高聚物如肽链、蛋白、DNA和病毒的释放。“与以前的做法相比，这项技术相对简单，只是一直没有人涉足过而已。早已有实验证实分子可以通过某种方法在物体表面移动，但是从来没有人考虑过其利用价值，他们在乎的只是怎样预防这种现象发生。”Searson和霍普金斯大学生物分子医学工程研究生Prashant Mali、Nirveek Bhattacharjee认为，这种控制生物分子释放的技术应该在最近发展势头不断上升的纳米生物技术上有用武之地。

 

实验过程中，研究人员利用生产计算机芯片的照相平板技术（photolithography techniques）制造只有人发丝粗细的金电极。“我们使用金电极是因为金是优良的电导体，并且是惰性金属，几乎不参与任何化学反应。”

 

研究人员利用长链碳氢化合物的一端束缚靶分子，链的另一端通过gold-sulfur键被锚定在电极上。实验过程中，电脉冲沿着金属丝达到每个电极，电流将sulfur原子和金电极间的gold-sulfur键破坏，释放被锚定的分子。

 

研究人员说，理论上这种技术可以归于生物相容的灌输芯片（implant chip），在患者体内按要求释放药物分子。

 

研究小组的工作还包括其它药物传递技术的研制，如盖子可以被溶解的微型容器（microfabricated containers）。尽管还需要进一步的研发，但是Searson 的工作已经取得了不少突破。“因为分子是被绑定在金发射台表面，我们可以利用更小浓度的药物。而且，我们的系统可以被再利用。释放了一组分子后，还可以将新的分子绑定在电极上，对发射台循环利用。”

 

今年年初，Searson、Mali 和Bhattacharjee将技术刊登于《Nano Letters》杂志，目前正在申请相关专利。（生物通记者 子元）