用納米計算機斷層掃描直接觀察細胞內納米顆粒的形成

當前在實驗室中直接觀察細胞內納米結構的形成是具有挑戰性的。在一份新報告中，張苗苗和中國化學，生命科學，醫學工程和科學技術研究團隊使用了經過合理設計的小分子縮寫NBC-Iod-CBT(4-硝基氨基甲酸酯-Cys(SEt的縮寫) )-Asp-Asp-Phe(碘)-2-氰基-苯并噻唑)，并直接觀察到細胞內納米顆粒的形成納米計算機斷層掃描(nano-CT)。

在實驗過程中，谷胱甘肽(GSH)的還原和硝基還原酶(NTR)的裂解機制導致NBC-Iod-CBT分子發生點擊縮合反應并自組裝成納米顆粒(NPs)作為Iod-CBT-NP。當研究小組在實驗室中對NBC-Iod-CBT處理過的表達硝基還原酶的HeLa細胞進行了納米CT成像時，他們表明細胞質中存在自組裝的Iod-CBT-NP。新策略現已發表在《科學進展》上，它將幫助生命科學家和生物工程師了解細胞內納米結構的形成機理。

納米組裝的明智策略

在細胞內使用小分子前體組裝納米結構是一種明智的策略，在分子成像和藥物遞送方面具有巨大優勢。小分子可以很容易地被細胞吸收，但是它們也可以快速清除。相反，具有治療劑的納米結構在細胞中的保留時間更長，效力更高。然而，與小分子相比，細胞占據納米結構要困難得多。因此，科學家們通過靶向“彈頭”修飾細胞表面來激活細胞攝取的納米結構，但是這種修飾會降低納米復合物的重現性。結果，最近開發的智能方法旨在形成細胞內納米顆粒，與小分子前體一起孵育的細胞培養物中將具有納米結構，從而在分子成像和藥物遞送中令人興奮的應用。然而，仍然難以區分人工形成的納米結構與固有的細胞結構。為此，Zhang等。首先設計了一種含碘(iod)的小分子前體，然后將其進行細胞內酶指導的自組裝，以形成所需的納米顆粒，并使用納米CT(納米計算機斷層掃描)觀察細胞內納米顆粒。