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中新網合肥11月4日電 (記者 吳蘭)記者4日從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院強磁場科學中心王俊峰研究員課題組效仿細菌界“生物羅盤”——趨磁細菌，構建具有高效腫瘤組織穿透性的類磁小體結構。這種僅約9納米的類磁小體可高效、精準“快遞”抗腫瘤藥物。
相關成果近日發表在國際著名學術期刊《美國科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS)上。
抗腫瘤藥物的靶向遞送可以有效提高藥物的療效，降低藥物的毒性，是現代生物醫學發展的一個重要研究方向。由于復雜腫瘤組織環境等限制，目前納米藥物平均腫瘤靶向效率均低于1%，構成了腫瘤治療中的瓶頸之一。
地球上許多動物能利用地磁場導航，如鴿子、海龜、蜥蜴等都發展出獨特的磁導航機制長途遷徙。同樣，原核生物中的趨磁細菌也能夠響應地磁場定向游弋。作為細菌的“生物羅盤”——趨磁細菌可以在地磁場或人工磁場中沿磁場方向定向移動。
據介紹，趨磁細菌在嚴格的生物礦化機制調控下，可以組裝為功能化的磁小體，能快速地響應外部磁場，且在磁性能、生物兼容性、穩定性等方面具有明顯優勢。因此，磁小體具有廣泛的應用前景。
然而，天然磁小體顆粒之間在體外環境中十分容易聚集沉淀，從而阻礙其穿透病變組織的能力，并且在血管中的沉積也存在潛在危險和生物毒性。因此，合成尺寸小但保留天然磁小體軟鐵磁特點的類磁小體納米材料，在生物醫學應用上有著巨大價值。
在該項工作中，研究人員提出了類磁小體仿生合成的新策略——構建了一個類似天然磁小體囊泡的納米反應器，在體外重構了趨磁細菌磁小體生物礦化的微環境，并通過這一方法，仿生合成了這款性能優異的類磁小體。
隨著磁性納米藥物的發展，利用施加外部磁場提高磁性納米藥物靶向效率，即磁靶向，成為一種重要且安全的物理干預策略。實驗結果表明，在外加磁場引導下，納米尺寸的類磁小體可以快速富集穿透進入腫瘤組織。與其他磁性納米藥物載體相比，仿生合成的類磁小體在腫瘤組織中的靶向性與穿透性提高了一個數量級。
據悉，這項工作不僅為納米藥物磁靶向遞送提供一個高效的載體，也為體外研究趨磁細菌生物礦化機制提供了新的模式系統。(完)
