可用於靶向給藥的蛋白膠囊

澳洲與法國研究人員發展出一種製作蛋白膠囊的簡單新技術,製成的膠囊不僅耐用,而且無須使用催化劑以及其他複雜的處理步驟。這種中空膠囊可望作為理想的藥物輸送媒介。

這項研究由墨爾本(Melbourne)大學的Damien Mertz與Frank Caruso以及史特拉斯堡(Strasbourg)大學的合作伙伴共同完成。他們將異丁醯胺(isobutyramide, IBAM)連接至蛋白質上,此舉在兩結構之間產生強烈的非共價鍵結,並且導致中空蛋白的形成,大小約在微米或次微米等級。此技術不同於一般方式需使用催化劑或共價連接物,而且所製作出的膠囊亦相當穩定耐用。

Mertz解釋,此組裝過程的第一步是以異丁醯胺修改二氧化矽模板,接著將蛋白質吸附至此模版上。透過與胺基的反應,蛋白質表面可用異丁醯胺進行「重新設定」(reinitiated),並且能接著覆蓋上第二層蛋白質。最後把模板溶解便形成蛋白膠囊。實驗中使用了人血清白蛋白(human serum albumin),此球狀蛋白質由585個氨基酸所構成,是人體血漿中最常見的蛋白質。

這些蛋白膠囊的直徑、厚度以及成分能加以控制,並且能以不同生物配體對蛋白膠囊進行功能化。例如,經由酵素、核酸和糖份所功能化的膠囊在靶向給藥(targeted drug delivery)的應用領域上將可望派上用場。此外,該蛋白膠囊不僅對生物細胞不具毒性更可生物降解。由於製作簡單,因此也能輕易大量生產。

此研究團隊在去年曾發表關於以異丁醯胺和各種生物分子(如蛋白質、核酸與多醣體)所構成的膠囊,並且在最近證實了類似的蛋白膠囊能載運抗癌藥物,並在生物環境下透過所謂的蛋白質降解(protease degradation)釋放藥物。他們目前則計畫更深入探討異丁醯胺與蛋白質間的交互作用。詳見ACS Nano|DOI: 10.1021/nn302024t。

資料來源:Protein capsules for targeted drug delivery. NanoTechWeb [Sep 27, 2012]

譯者:劉家銘(逢甲大學光電學系)
責任編輯:蔡雅芝

轉載自 奈米科學網


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