导读科学家们试图开发模仿天然红细胞的有利特性的合成红细胞,例如柔韧性、氧气运输和长循环时间。但到目前为止,大多数人造红细胞都具有天然版
科学家们试图开发模仿天然红细胞的有利特性的合成红细胞,例如柔韧性、氧气运输和长循环时间。但到目前为止,大多数人造红细胞都具有天然版本的一个或几个,但不是全部的关键特征。现在,研究人员在ACS Nano 上的报告已经制造出具有细胞所有天然能力的合成红细胞,外加一些新的能力。
红血细胞从肺部(红细胞)拿起氧气,并提供给人体的组织。这些盘状细胞含有数百万个血红蛋白分子——一种与氧气结合的含铁蛋白质。红细胞非常灵活,这使它们能够挤过细小的毛细血管,然后弹回原来的形状。这些细胞的表面还含有蛋白质,使它们能够在血管中长时间循环而不会被免疫细胞吞噬。Wei Zhu、C. Jeffrey Brinker 及其同事想要制造与天然红细胞具有相似特性的人造红细胞,但它们也可以执行新的工作,例如治疗药物递送、磁性靶向和毒素检测。
研究人员通过首先在捐赠的人类红细胞上涂上一层薄薄的二氧化硅来制造合成细胞。他们将带正电和带负电的聚合物层叠在二氧化硅-RBC 上,然后蚀刻掉二氧化硅,生产出灵活的复制品。最后,该团队在复制品的表面涂上天然红细胞膜。人造细胞在大小、形状、电荷和表面蛋白质方面与天然细胞相似,它们可以挤过模型毛细血管而不会变形。在小鼠中,合成红细胞持续时间超过 48 小时,没有观察到毒性。研究人员将血红蛋白、抗癌药物、毒素传感器或磁性纳米粒子装入人造细胞,以证明它们可以携带货物。该团队还表明,新的红细胞可以充当细菌毒素的诱饵。研究人员说,医学应用,例如癌症治疗和毒素生物传感。