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研究表明在癌细胞中合成金纳米颗粒的新方法

UMBC化学,生物化学和环境工程学教授Dipanjan Pan和合作者在《自然通讯》上发表了一项开创性研究,该研究首次证明了在不需要传统台式实验室的情况下生物合成癌细胞内等离激元金纳米颗粒的方法。方法。它具有显着扩展生物医学应用的潜力。

传统的基于实验室的金纳米颗粒合成方法需要离子前体和还原剂,这些离子前体和还原剂要经受不同的反应条件,例如温度,pH和时间。这导致纳米颗粒尺寸,形态和功能的变化,这些变化与其在细胞中的内在化,它们在体内的停留时间和清除率直接相关。为了避免这些不确定性,这项工作证明了金纳米颗粒的生物合成可以直接在人细胞中有效地实现,而无需传统的实验室方法。

研究人员研究了各种癌细胞如何通过形成金纳米颗粒对氯金酸引入细胞微环境的反应。细胞内产生的这些纳米颗粒可潜在地用于各种生物医学应用,包括在X射线成像中以及通过破坏异常组织或细胞而用于治疗。

在论文中,Pan和他的团队描述了他们的新方法,该方法利用聚乙二醇作为离子金的传递载体,在几分钟内在细胞核内的细胞内生成这些等离激元的金纳米颗粒。潘说:“我们开发了一个独特的系统,其中金纳米颗粒被细胞生物分子还原,并且能够保留其功能,包括将剩余簇引导至细胞核的能力。”

他们还通过诱导小鼠肿瘤内金纳米颗粒的原位生物合成,然后对肿瘤进行光热修复,进一步证明了这种方法的生物医学潜力。Pan解释说,小鼠研究证明了“这些金纳米颗粒的细胞内形成和核迁移为药物递送应用提供了非常有前途的方法”。

自从三个多世纪前首次胶体合成以来,金已成为生物医学应用中的典型贵族元素。然而,要欣赏其在临床上的潜力,我们面临的最具挑战性的研究将是找到生产具有不折不扣的可再现性并具有可促进有效细胞结合,清除和生物相容性的功能的颗粒的新方法,并评估它们的长期性对人类健康的长期影响。这项新研究是朝着这一总体目标迈出的一小步,但却是重要的一步。”

UMBC化学,生化与环境工程教授Dipanjan Pan

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