靜脈給藥是一種非常重要而有效的給藥方式，不過血管內(nèi)皮的存在導(dǎo)致分子量大于白蛋白（66 kDa）的物質(zhì)無法滲透出血管。只有當(dāng)血管內(nèi)皮的通透性顯著增強(qiáng)時(shí)，蛋白質(zhì)、核酸、納米藥物等才能大量穿過內(nèi)皮進(jìn)入組織。而大多數(shù)疾病狀態(tài)下，病灶處血管內(nèi)皮都保持著結(jié)構(gòu)和功能的完整，導(dǎo)致大分子藥物難以大量遞送至病灶區(qū)。因此，克服血管內(nèi)皮障礙是藥物遞送要解決的一大難題。
近期，美國佐治亞理工學(xué)院和埃默里大學(xué)的Wilbur A. Lam教授與萊斯大學(xué)的Gang Bao教授等人在Nature Communications 上發(fā)表論文，提出了一種新的增強(qiáng)血管內(nèi)皮滲透性的物理方法。他們先用外磁場調(diào)控血管內(nèi)皮細(xì)胞攝取磁性納米顆粒（MNPs），再用外磁場作用于胞內(nèi)MNPs，影響內(nèi)皮鈣黏蛋白和F肌動(dòng)蛋白的相互作用，擾亂血管內(nèi)皮黏著連接，從而靶向增強(qiáng)特定區(qū)域血管內(nèi)皮的滲透性，最終增強(qiáng)系統(tǒng)給藥在特定部位的輸送效率。
早期研究表明可以利用磁場給胞內(nèi)MNPs施加外力控制細(xì)胞信號(hào)通路。而作者在前期研究中發(fā)現(xiàn)外加磁場不僅可以增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞對MNPs的內(nèi)吞，還能通過磁力調(diào)控F-肌動(dòng)蛋白的動(dòng)力學(xué)和組裝結(jié)構(gòu)，而肌動(dòng)蛋白組裝結(jié)構(gòu)的改變可以擾亂粘著鏈接并增強(qiáng)血管滲透性。因此作者就猜想，是否可以利用磁場通過內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的MNPs給細(xì)胞施加內(nèi)力，改變F肌動(dòng)蛋白，從而增強(qiáng)血管內(nèi)皮通透性，促進(jìn)大分子藥物輸送？
首先，作者用熱分解法合成了直徑為16 nm和33 nm的磁性氧化鐵納米顆粒，并用磷脂-聚乙二醇進(jìn)行包載形成親水的MNPs，同時(shí)在包載過程中摻入熒光分子DiI和DiR進(jìn)行標(biāo)記分別用于體外、體內(nèi)熒光成像。他們利用NdFeB磁體產(chǎn)生磁場，計(jì)算發(fā)現(xiàn)每個(gè)MNPs在該磁場內(nèi)受的磁力大小在1 fN量級。
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