植物病毒壳体"智能"纳米载体靶向肿瘤细胞的研究

植物病毒和铁蛋白等生物纳米颗粒的独特结构特征为开发新型的"智能"药物控释体系提供了诱人的机会。我们最近的研究表明，植物病毒和铁蛋白等生物纳米颗粒是可偶联多种分子的多功能平台。本研究拟采用MALDI-TOF, FPLC,扫描和透射电镜，酶联免疫吸附，荧光定量等分析技术， 结合位点特异性突变、化学衍生化修饰等方法，深入研究在病毒壳体内、外表面插入细胞结合多肽，铆接可控制释放的抗肿瘤试剂、探针、细胞靶向单元、细胞内吞单元和核定位序列，进而体外体内测试"智能"纳米载体对肿瘤细胞的特异亲和性和抑瘤性，探讨用空植物病毒壳体作为"智能"纳米载体进行肿瘤靶向药物控释。本研究将为药物控释，体内、体外影像和光收获材料提供一个多用途的有力平台，对推动生物纳米科技的发展具有重要意义。

药物控制释放发展迅速但仍是一项亟待大突破的领域，特别是在开发新型的控释载体和如何选择性的靶向病理组织或细胞方面。植物病毒纳米颗粒的独特结构特征为开发新型的“智能”药物控释体系提供了诱人的机会。在国家自然科学基金等资助下，我们的研究表明：1）植物病毒等生物纳米颗粒是可偶联多种分子的多功能平台, Cu(I)催化炔烃和叠氮基团的1,3-二极环加成反应等修饰方法可共价偶联芜菁黄化花叶病毒、黄瓜花叶病毒等蛋白壳体，反应条件温和，不改变壳体结构； 2）芜菁黄化花叶病毒表面键接的官能团可在纳米尺度上通过自组装调节材料表面的生物学性能，譬如促进或阻抑细胞粘附，较其它传统的材料有独特的优越性。3）此外，我们发现黄瓜花叶病毒壳体的空腔作为包裹阿霉素等抗癌药物的胶囊非常有价值，可有效减少阿霉素对心肌细胞的毒性，辅以细胞靶向基团可有效靶向癌细胞，减缓裸鼠腹水瘤进程和延长荷瘤鼠的寿命。4）更重要的是，我们开展了生物纳米颗粒修饰后的二维材料表面对骨髓间充质干细胞的诱导分化调控作用的预实验，取得了一些值得进一步深入探索的结果。本研究为制备多用途的（药物控释，影像和促组织修复生物材料）生物纳米颗粒平台奠定基础，对推动生物纳米科技的发展具有重要意义。