層ごとにナノ粒子 外部ポリイオンインパクト タンパク質コロナ形成

科学分野:

• バイオマテリアル科学
• ナノテクノロジー
• 薬物の配達

背景:

• ナノ粒子 (NP) の表面特性は,標的の配送に不可欠です.
• NPsのタンパク質コロナ形成は,その生物学的運命と治療効果を変化させます.
• Layer-by-layer (LbL) NPsは,外部のポリイオン層を通して調整可能な表面特性を提供します.

研究 の 目的:

• LbL NPの外層がコロナタンパク質の組成とその後の生物学的相互作用に与える影響を調査する.
• タンパク質のコロナ形成を制御することで,治療用途のNPのパフォーマンスを最適化できるかどうかを判断する.

主な方法:

• タンパク質コロナでLbLNPを分離するための最適化された超濾過.
• タンパク質のコロナ成分を分析する質量スペクトロメトリー
• インビトロ細胞吸収試験 (マクロファージ,卵巣がん細胞)
• 血清の半減期と生物分布を評価するイン・ビボ試験

主要な成果:

• アニオン性ホモポリペプチド (PLD,PLE) とPAAの外層は,PEGリポソームと比較して低いタンパク質関連性を示した.
• タンパク質のコロナ組成はLbL NP型によって異なるが,アルブミン,アルファ-2-マクログロブリン,アポリプロテインBが豊富である.
• 前もって形成されたタンパク質の冠は,マクロファージと癌細胞のNP吸収に差異的に影響した.
• LbL NP外層は,in vivoの血清半減期と生物分布に有意な影響を及ぼした.

結論:

• LbL NPsは,タンパク質のコロナ形成を調節するように設計することができます.
• 臨床的に翻訳可能なNPプラットフォームの開発には,NP-生物学的流体相互作用を理解することが重要です.
• LbL NPsの表面化学は,タンパク質コロナとその後のin vitro/in vivoの行動を決定する.