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  納米遞送系統(tǒng)中，納米結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)包括大小、形狀、表面電荷、化學(xué)組成等，對藥物在靶向部位的積累有著較大的影響。對納米結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠提高藥物遞送效率、改善疾病治療效果。目前，針對納米載體的大小、形狀等物理性質(zhì)對腫瘤富集、細(xì)胞攝入的影響已經(jīng)有比較系統(tǒng)的研究。但納米載體彈性對藥物遞送的影響研究還不夠透徹，特別是對于腦部疾病的影響目前還鮮見報道。

  基于此，河南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計開發(fā)了一組具有不同彈性的高分子囊泡，用于比較其穿越血腦屏障（BBB）及靶向腦腫瘤細(xì)胞能力的差異。研究發(fā)現(xiàn)，彈性較小的囊泡具有更高的BBB穿透能力、更多的細(xì)胞攝取、更強(qiáng)的腫瘤滲透及富集。

  研究人員首先利用不同的交聯(lián)劑對兩嵌段聚合物PEG-P(PFPMA)自組裝形成的囊泡疏水中間層進(jìn)行交聯(lián)。在不改變囊泡結(jié)構(gòu)的條件下，獲得一組大小、電荷相同的高分子囊泡。因囊泡內(nèi)部交聯(lián)劑的不同，表現(xiàn)出不同的彈性。研究人員通過動態(tài)學(xué)模擬計算證明，高分子囊泡的彈性與交聯(lián)劑的剛性密切相關(guān)。最后，在囊泡表面修飾腦腫瘤靶向肽，比較不同彈性高分子囊泡的腦腫瘤靶向能力。

  不同彈性的囊泡顯示出不同的細(xì)胞攝入能力。彈性大的囊泡被腫瘤細(xì)胞攝入較少，而彈性較小的囊泡則能更多的進(jìn)入細(xì)胞。同時，體外的BBB穿透模型也顯示，彈性較小的囊泡具有更強(qiáng)的BBB穿透能力。為了比較不同彈性的囊泡在腫瘤組織內(nèi)部的滲透能力，研究人員采用體外腫瘤球模型，比較不同彈性的囊泡在腫瘤球中的滲透深度。發(fā)現(xiàn)彈性小的囊泡滲透更深，有更強(qiáng)的腫瘤滲透能力。結(jié)合已有研究推斷，在彈性較小的情況下，囊泡形變能力較弱，有更多的靶向分子能夠與細(xì)胞膜表面受體結(jié)合，從而顯示出較強(qiáng)的細(xì)胞攝入能力。

  同時，研究人員采用腦腫瘤原位荷瘤小鼠模型比較了該系列囊泡的體內(nèi)腫瘤積累能力，發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)綜合因素的影響下，彈性較小的囊泡由于具有更強(qiáng)BBB穿透及細(xì)胞攝入與腫瘤滲透，在腦部積累更多。

  該研究探究了不同彈性的聚合物囊泡對腦腫瘤靶向差異的影響，可為后續(xù)腦部疾病的納米載體設(shè)計提供參考。以上研究成果以“Tuning the Elasticity of Polymersomes for Brain Tumor Targeting”為題發(fā)表在Advanced Science (DOI:10.1002/advs.202102001)上。河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士生杜秋麗與鄭蒙博士為該論文共同第一作者，冰洋教授為通訊作者。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202102001