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我國(guó)科學(xué)家發(fā)展同步輻射技術(shù)在納米材料生物效應(yīng)研究取得進(jìn)展
2021年03月03日 10:03:15 來(lái)源:數(shù)理科學(xué)部 點(diǎn)擊量:5917

在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):11621505,,22027810,,31971311)等資助下,國(guó)家納米科學(xué)中心陳春英研究員團(tuán)隊(duì)在體內(nèi)納米蛋白冠生物效應(yīng)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,,研究了含有必需微量元素鉬的二硫化鉬納米材料由納米蛋白冠介導(dǎo)的獨(dú)特的體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),、代謝和生物利用過程。相關(guān)研究成果以“源自納米材料的鉬摻入鉬酶并影響其體內(nèi)活性(Molybdenum derived from nanomaterial

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圖1. 納米蛋白冠介導(dǎo)的納米材料“體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)-生物轉(zhuǎn)化-生物利用”全過程

  在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):11621505,,22027810,,31971311)等資助下,國(guó)家納米科學(xué)中心陳春英研究員團(tuán)隊(duì)在體內(nèi)納米蛋白冠生物效應(yīng)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,,研究了含有必需微量元素鉬的二硫化鉬納米材料由納米蛋白冠介導(dǎo)的獨(dú)特的體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),、代謝和生物利用過程。相關(guān)研究成果以“源自納米材料的鉬摻入鉬酶并影響其體內(nèi)活性(Molybdenum derived from nanomaterials incorporates into molybdenum enzymes and affects their activities in vivo)”為題,,于2021年2月18日在《自然•納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)雜志發(fā)表,。

  納米尺度物質(zhì)一旦進(jìn)入生命體系,將面臨復(fù)雜的多重生物屏障和生理結(jié)構(gòu),,缺乏跨尺度,、高靈敏,、原位表征的技術(shù)手段是制約其發(fā)展的瓶頸問題。該團(tuán)隊(duì)提出集納米蛋白冠的原位表征和代謝分析方法,、蛋白質(zhì)組學(xué),、分子模擬計(jì)算三位一體的研究策略,通過發(fā)展多種同步輻射分析技術(shù)(同步輻射微束X射線熒光,、X射線近邊吸收結(jié)構(gòu)譜學(xué),、軟X射線透射成像nanoCT等),實(shí)現(xiàn)高靈敏,、高分辨地原位解析納米材料在靶組織,、靶細(xì)胞內(nèi)的分布及其化學(xué)形態(tài),獲得單細(xì)胞水平的納米材料空間定位分析,,闡明體內(nèi)納米材料的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過程,。

  以二硫化鉬MoS2作為模型體系,通過研究其與重要生物系統(tǒng)(納米-蛋白質(zhì),,納米-血液,,納米-肝臟和納米-脾臟)的相互作用,該團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地闡明了納米蛋白冠介導(dǎo)的納米材料“體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)-生物轉(zhuǎn)化-生物利用”這一“體內(nèi)命運(yùn)的全過程”(圖1),。

  該研究為深入理解納米-生物界面如何調(diào)控納米材料在體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)生物學(xué)效應(yīng)和機(jī)制提供了新認(rèn)識(shí),;同時(shí)為闡明納米材料的體內(nèi)命運(yùn)提供了普適性的多學(xué)科集成方法。這些技術(shù)方法為納米生物效應(yīng)與納米醫(yī)學(xué)研究提供了關(guān)鍵,、前沿的分析手段,,將大力推動(dòng)納米生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展。

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