近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心王俊峰研究員課題組，在研究自然界趨磁細(xì)菌生物礦化機(jī)制的基礎(chǔ)上，仿生合成具有高效磁靶向及腫瘤組織穿透性的軟鐵磁類磁小體納米材料。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上。

近年來，隨著磁性納米藥物的發(fā)展，利用施加外部磁場(chǎng)提高磁性納米藥物靶向效率，成為一種重要且安全的物理干預(yù)策略。

趨磁細(xì)菌具有獨(dú)特的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)——磁小體。然而，由于天然磁小體顆粒之間的強(qiáng)磁相互作用，從趨磁細(xì)菌中直接分離提取的磁小體在體外環(huán)境中十分容易聚集沉淀，從而阻礙了它們穿透病變組織的能力，并且其在血管中的沉積也存在潛在危險(xiǎn)和生物毒性。因此，合成尺寸小但保留了天然磁小體軟鐵磁特點(diǎn)的類磁小體納米材料，成為研究人員的努力方向。

考慮到趨磁細(xì)菌生物礦化所需的兩個(gè)關(guān)鍵因素——磁小體膜與磁小體調(diào)控蛋白，課題組的研究人員通過在反相膠束體系中引入Mms6蛋白，構(gòu)建了一個(gè)類似天然磁小體囊泡的納米反應(yīng)器，在體外重構(gòu)了趨磁細(xì)菌磁小體生物礦化的微環(huán)境，并通過這一方法仿生合成了類磁小體。該類磁小體具有與天然磁小體一致的立方八面體的晶型以及類似的磁學(xué)性質(zhì)及高飽和磁化強(qiáng)度，可以快速響應(yīng)外部磁場(chǎng)。同時(shí)，該類磁小體還具有優(yōu)異的單分散性、均一的小尺寸和良好的水溶性。

體內(nèi)MRI實(shí)驗(yàn)與組織分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與其他磁性納米藥物相比，仿生合成的類磁小體在腫瘤組織中的靶向性與穿透性提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。