在癌細胞中生產金納米顆粒的新方法

UMBC化學，生物化學和環境工程教授Dipanjan Pan和合作者在《自然通訊》上發表了一項開創性研究，該研究首次證明了在不需要傳統臺式實驗室的情況下生物合成癌細胞內等離激元金納米顆粒的方法。它具有顯著擴展生物醫學應用的潛力。

傳統的基于實驗室的金納米粒子合成方法需要離子前體和還原劑，這些前體和還原劑要經受各種反應條件(例如溫度，pH和時間)的影響。這導致納米顆粒尺寸，形態和功能的變化，這些變化與其在細胞中的內在化，它們在體內的停留時間和清除率直接相關。為了避免這些不確定性，這項工作證明了金納米顆粒的生物合成可以直接在人細胞中有效地實現，而無需傳統的實驗室方法。

研究人員研究了各種癌細胞如何通過形成金納米顆粒對氯金酸引入細胞微環境的反應。細胞內產生的這些納米粒子可潛在地用于各種生物醫學應用，包括在X射線成像中以及通過破壞異常組織或細胞而用于治療。

在論文中，Pan和他的團隊描述了他們的新方法，該方法利用聚乙二醇作為離子型金的傳遞載體，在幾分鐘內在細胞核內的細胞內產生這些等離體金納米粒子。潘說：“我們開發了一個獨特的系統，其中金納米顆粒被細胞生物分子還原，并且能夠保留其功能，包括將剩余簇引導至細胞核的能力。”

他們還通過誘導小鼠腫瘤內金納米顆粒的原位生物合成，然后對腫瘤進行光熱修復，進一步證明了這種方法的生物醫學潛力。Pan解釋說，小鼠研究證明了“這些金納米顆粒的細胞內形成和核遷移為藥物遞送應用提供了非常有前途的方法”。

潘指出，“金是最典型的貴族元素，自三個多世紀前首次膠體合成以來，一直用于生物醫學應用。” “要欣賞其在臨床中的潛力，我們面臨的最具挑戰性的研究將是找到生產具有不折不扣的可重復性和功能性的新方法，這些功能性可以促進有效的細胞結合，清除和生物相容性，并評估其長效期。學期學期對人類健康的影響。這項新研究是朝著實現這一總體目標邁出的小而重要的一步。”