科学家用生物分子合成绿色金纳米粒子治疗癌症

在癌症治疗中，一种方法的有效性取决于它保存非癌细胞的能力。简单地说，副作用越大，治疗的副作用就越大。理想的情况是只有癌细胞才能被靶向和摧毁。在这方面，光热疗法--一种将金纳米粒子注入癌细胞的方法，可以用金纳米粒子强吸收的近红外线(NIR)光加热和破坏--由于其微创性，已成为一种很有希望的策略。

“由于近红外光线能够穿透生物组织，它可以照亮体内的金纳米粒子，并将其转化为纳米细胞加热剂，”日本东京理工学院(东京理工大学)的田中正雄教授解释说，他研究用于生物医学应用的纳米材料。

特别是金纳米板(AuNPls)由于其对近红外光的有效吸收，在光热治疗方面具有极大的吸引力。然而，合成这些纳米粒子需要苛刻的试剂和剧毒的条件，使过程危险。在一项新的研究中，田中教授和他来自英国(利兹大学)和韩国(钟昂大学)的合作者已经通过开发一个更安全、更环保的AuNPl合成协议来解决这个问题，其结果发表在

生物学报

研究小组从一个叫做“生物矿化”的过程中得到了这个提示，这个过程利用生物分子来产生具有可调节结构的金属纳米粒子。田中教授说：“肽，或短的氨基酸链，由于其相对较小的尺寸和稳定性，在这方面特别有吸引力。然而，它们用于制备结构优化的纳米金纳米粒子以提高近红外吸收效率，目前还没有报道。”

出于动力，研究小组首先确定了适合AuNPls矿化的多肽，并在挑选出100多个多肽后，决定研究一种名为B3的肽的潜力，它可以合成结构可控、可作为光热转化剂的AuNPls。

在一个名为“一锅合成”的过程中，研究小组将一种金盐HAuCl 4与不同浓度的B3肽及其衍生物混合在中性pH条件下(一种抗pH变化的水溶液)，并根据肽浓度合成了具有不同NIR吸收水平的三角形和圆形AuNPls。

然后，研究小组测试了在辐照条件下AuNPls对培养的癌细胞的影响，并发现它们表现出了预期的治疗效果。此外，在用B3衍生物对肽进行表征时，他们发现一种称为组氨酸的氨基酸控制着AuNPls的结构。

田中教授兴奋地评论道：“这些发现不仅为AuNPls提供了一种简单、绿色的合成方法，而且也为基于肽的纳米粒子合成的调控提供了深入的见解。”“这将为纳米粒子治疗剂无毒合成的新技术打开大门。”