藥學(xué)院在自驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)領(lǐng)域取得新研究進(jìn)展
近日，我院在自驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)領(lǐng)域取得了新的研究進(jìn)展。研究結(jié)果以“Motion Control of Polymeric Nanomotors Based on Host-Guest Interactions（基于主客體相互作用來實(shí)現(xiàn)聚合物納米馬達(dá)的可控運(yùn)動(dòng)）”為題，于5月20日在化學(xué)類頂級(jí)綜合期刊Angewandte Chemie International Edition（IF=12.102）作為“Hot Paper”（Editors'Choice）在線發(fā)表。該工作是我院與中山大學(xué)以及荷蘭Radboud University相互合作的成果。藥學(xué)院涂盈鋒教授為本文的第一作者及共同通訊作者。該課題受到了國家自然科學(xué)基金、廣東省青年珠江學(xué)者項(xiàng)目的支持。藥學(xué)院劉叔文教授參與了本項(xiàng)研究，為論文的共同作者。
傳統(tǒng)的納米藥物載體均是基于被動(dòng)擴(kuò)散的納米粒子，這些納米粒子自身沒有動(dòng)力來源，只能在體液中進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)，因此其主動(dòng)性以及選擇性均相對(duì)不足。而作為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，自驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)自身具備運(yùn)動(dòng)能力，它們能夠?qū)⒅車h(huán)境中的化學(xué)能或者外部能力轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)能，因此有望在未來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的藥物遞送。通過在微納米尺度上對(duì)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的控制，可以有效地增加藥物在疾病區(qū)域的主動(dòng)富集。然而納米馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度通常難以得到調(diào)控，只有當(dāng)外部環(huán)境中的化學(xué)燃料消耗殆盡時(shí)，馬達(dá)才會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。
為了解決載藥納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度不可控的難點(diǎn)，我們率先在載藥馬達(dá)表面成功地引入了基于光響應(yīng)的偶氮苯/環(huán)糊精超分子復(fù)合物。通過光照引起環(huán)糊精從載藥馬達(dá)表面的脫落來調(diào)節(jié)馬達(dá)的空間位阻，進(jìn)而調(diào)控燃料過氧化氫的供應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度的控制。這是目前世界上首個(gè)利用主客體相互作用來調(diào)節(jié)納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度的報(bào)道。本研究將為未來進(jìn)一步構(gòu)建運(yùn)動(dòng)可控的智能納米馬達(dá)藥物遞送系統(tǒng)提供了一定的研究基礎(chǔ)。
運(yùn)動(dòng)可控的納米馬達(dá)的示意圖
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