納米顆粒在疾病診斷和藥物靶向遞送中發揮著重要作用。為了提高納米顆粒的遞送效率,通常會在其表面修飾上與靶細胞受體特異性結合的配體。然而,目前配體修飾的納米顆粒在體內的靶向研究結果卻是矛盾的。有些研究指出這種修飾并不會提高納米顆粒的靶向效率。為此,闡明引起這些數據矛盾的原因尤為重要。
納米顆粒在進入生物環境中后,其表面會吸附一層或多層蛋白質,形成叫做蛋白冠的生物結構。研究表明,蛋白冠的形成會改變納米顆粒的生物分布,減弱甚至消除經配體修飾的納米顆粒的靶向性。
基于以上研究背景,四川大學華西藥學院的靶向藥物及釋藥系統教育部重點實驗室認為:不同大小、結構的配體修飾可能通過改變納米顆粒表面的蛋白冠成分來影響納米顆粒與靶細胞間的作用。于2018年在ACS Appl. Mater. Interfaces(IF:8.09)上發表文獻《LigandSize and Conformation Affect the Behavior ofNanoparticlesCoated with In Vitro and In Vivo Protein Corona》。該研究使用OpenSPR首先檢測了不同配體修飾的Tf-PN,DT7-PN,LT7-PN,PEG-PEN納米顆粒與轉鐵蛋白受體間的親和力;之后將納米顆粒體外孵育血漿1h后,再次檢測與轉鐵蛋白TfR受體間的親和力,數據顯示,在形成蛋白冠之后,包被Tf-PN,DT7-PN,LT7-PN,PEG-PEN納米顆粒與TfR的親和力降低到了與陰性對照PEG-PN一致水平,因此蛋白冠會隱藏特異的相互作用,配體可能完全被體外的蛋白冠所覆蓋,因此蛋白冠的形成會導致靶向激活的潛能丟失。與之前研究報道結果一致。
隨后,結合FCM與confocal統計了HepG2對不同修飾及有無蛋白冠的納米顆粒的攝取差異,進一步證實了該假說。
并且還綜合SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳和液相色譜-質譜法揭示了體內和體外蛋白冠組分的差異,其中配體的大小和構象起著至關重要的作用。 OpenSPR的動力學檢測方法為納米顆粒藥物的研究打開一扇新的大門。