“就像渔网一样，”nanonet崩溃来捕获毒品分子

西北大学的研究人员正在对纳米颗粒撒网。

该团队发现了一种新的、快速的方法，可以用一种简单的、自组装的聚合物来制造纳米粒子。这种新方法为各种应用提供了新的可能性，包括水净化、诊断和快速生成疫苗配方，这通常需要同时捕获或传递许多不同类型的分子。

使用一种可折叠成纳米级水凝胶(或纳米凝胶)的聚合物网，这种方法可以单独或联合捕获95%以上的蛋白质、DNA或小分子药物。相比之下，其他纳米颗粒输送系统的装载效率通常在5%到20%之间。

埃文·斯科特

“我们使用一种聚合物在水溶液中形成一张大网，”西北大学的埃文·a·斯科特(Evan a . Scott)说，他领导了这项研究。“然后我们诱导网络崩溃。它收集溶液中的任何东西，将治疗方法高效地困在纳米凝胶输送载体中。”

“它的工作原理就像一张渔网，首先由于静电斥力而散开，然后在水合作用下收缩以捕获‘鱼’，”斯科特实验室的博士后杜凡凡补充道。

该论文于上周(9月9日)发表。29)发表在《自然通讯》杂志上。

斯科特是西北大学麦考密克工程学院生物医学工程的凯·戴维斯教授。西北大学教授Monica Olvera de la Cruz和Vinayak Dravid共同撰写了这篇论文。

在自然界中发现的分子，如DNA和肽，可以快速地自我组装和组织成不同的结构。然而，用人造聚合物系统来模拟这一过程仍然有限。以前开发的自组装药物输送系统的过程是费时的,劳动密集型的,很难。过程也往往是无效率的,最终的一小部分药物实际上使其内部的输送系统。

斯科特说:“自组装纳米颗粒的临床应用受到可扩展性和装载大量或多种治疗药物(尤其是蛋白质)的困难的限制。”“我们提出了一个高度可伸缩的机制，可以稳定负载几乎任何治疗分子的高效率。”

斯科特的研究小组通过使用聚丙烯砜(PPSU)均聚物取得了成功，这种均聚物在二甲基亚砜(DMSO)溶液中高度溶解，但在水中会形成静电和亲水聚集体。这些聚集体是两亲性的，这使得它们组合成网络，最终瓦解成凝胶。

它的工作原理就像一个渔网，首先由于静电斥力而散开，然后在水合作用下收缩以捕获鱼。’”杜凡凡
博士后研究员

“加入更多的水会导致网络崩溃，从而形成纳米凝胶，”杜说。“加入水的方式会影响PPSU链的形成，从而改变纳米凝胶的大小和结构。”

原子模拟——由Olvera de la Cruz小组的Baofu Qiao完成——证实了纳米结构是通过弱的砜-砜键稳定的。使用粗粒度的模拟由西北大学博士后Trung Dac阮,研究人员观察了nanonet结构。这为采用砜-砜键合方式组装软材料开辟了新的途径。

除了给药应用，研究人员还相信这种新方法可以用于水净化。这个网络可能会崩溃，收集水中的污染物，留下纯净水。

斯科特是西北大学辛普森奎雷研究所、生命过程化学研究所、跨学科生物科学项目和西北大学罗伯特·h·卢里综合癌症中心的成员。他在范伯格医学院的微生物免疫学系有一个副职。

纸”,均聚物的自组装聚(丙烯砜)水凝胶通过动态共价sulfone-sulfone键,“是由美国能源部(奖DE-FG02-08ER46539数量),美国国立卫生研究院(批准号1 dp2hl132390-01)国家过敏症和传染病研究所(批准号5 r21ai137932-02),美国国家科学基金会事业奖(批准号1453576),路易斯·辛普森和金伯利·k·奎利再生纳米药物催化剂中心奖和谢尔曼·费尔柴尔德基金会。

主题:创新，麦考密克工程学院，纳米技术，研究