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张先正课题组在生物医用材料领域取得一系列新

  据武汉大学音问,该校化学与分子科学学院张先正教讲课题组不停极力于高分子质料正在生物医用范畴的酌量。基于前期积攒,酌量课题组指日提出合成质料加强微生物(Material-Assisted MicroOrganisms,MAMO)观念,将微生物与纳米质料相联合,使其成效互补,以完毕对疾病更好的调整(图1)。基于此思绪,该课题组近期正在生物医用范畴赢得了一系列进步,相干成绩相联宣告正在《自然生物医学工程》(Angewandte Chemie International Edition

  肾衰竭已成为人们最为合怀的群众卫生题目。若肾衰竭兴盛到终末期,患者需通过侵入性透析调整从血液中去除含氮废物。但血液透析副功用大且用度慷慨,具有很大的节制性,找到一种非侵入性的手法来驱除肾衰竭患者积攒的含氮毒素极为首要。张先正课题组拓荒了一种由聚众巴胺包裹的海藻酸钙微球细菌搀和物。酌量者从小鼠粪便平分离出能够降解含氮废物尿素和肌酐为氨基酸的三株细菌,并通过微流控本领以及化学原位召集制备。飞艇网站该细菌微生态体系(BME)通过口服进入体内,聚众巴胺膜层管制肠道内含氮小分子拣选性进入微球,被细菌代谢分析,通过肠道中的代谢调治可从血液中去除含氮废物,从而缓解肾衰竭。这种无创调整手法正在众种动物模子中具有明显调整恶果(图2),且正在全盘临床前酌量中险些未觉察显著的不良反映。

  结直肠癌是最常睹的癌症类型之一,且肠道菌群正在结直肠癌的进步与调整中均起到了至合首要的功用。张先正课题组报道了一种基于噬菌体介导的靶向性纳米药物,用于调控肠道菌群并擢升肿瘤化疗恶果。他们筛选出一株能够特异性遏抑具核梭杆菌的温和噬菌体,并通过生物正交反映将噬菌体与负载有化疗药物的葡聚糖纳米粒子构成噬菌体介导的纳米药物。测验外明该纳米药物正在细胞秤谌上不只能够遏抑具核梭杆菌的增殖,还可有用遏抑结直肠癌对化疗的耐受性,擢升肠道内丁酸等短链脂肪酸含量。并且该纳米药物正在动物体内可通过遏抑瘤内具核梭菌的成长,同时督促内源性产丁酸菌的增殖,明显进步结直肠癌的化疗恶果(图3)。该酌量通过调控肠道菌群完毕结直肠癌的调整,相干成绩宣告正在Nature Biomedical Engineering上。

  同时,合于处置肠道细菌会督促免疫遏抑肿瘤微境遇爆发题目的最新酌量成绩,近期正在Science Advances上宣告(图4)。该课题组开始通过噬菌体显现本领,筛选出一株能够特异性识别具核梭杆菌的温和丝状M13噬菌体。随后,将具有杀菌恶果的银纳米粒子与M13噬菌体通过静电功用自拼装,制备负载了银纳米粒子的噬菌体。动物测验外明,该纳米杂化质料通过遏抑具核梭杆菌的增殖,可有用遏抑结肠癌微境遇中免疫遏抑细胞的召募。同时,噬菌体有用激活体内的免疫反映,进一步逆延缓肿瘤成长、明显进步告终肠癌的调整恶果以及存活率。

  微生物因为不妨激起机体的免疫应答,常被用于进步癌症免疫调整的调整反映率。基于此,张先正课题组构修了一种高分子质料妆点的人乳头瘤病毒(HPV)L1卵白。通过调节亲疏水比例,这一高分子偶联卵白能够自拼装成类病毒纳米颗粒,并将Cd274的siRNA封装正在内部,用于特异性遏抑肿瘤PDL1的外达。这种纳米疫苗对待乳腺肿瘤可裁减71%的肿瘤复发,延伸67%的小鼠存活期,并且该纳米体系正在分别突变的肿瘤荷瘤小鼠中,调整呼应较高(图5)。此酌量成绩于2020年5月宣告正在Nature Communications上。

  其它,张先正课题组近期正在肿瘤光热调整、细胞膜质料调整肿瘤、微型无线输电器件体内控释NO,以及共价/金属框架质料等范畴也赢得了一系列冲破性进步。

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