华南理工大学杜金志团队Nano Letters

病毒激发的葡萄糖和聚多巴胺包被作为构建脑传递平台的策略

中枢神经系统(CNS)疾病对人类健康造成了重大影响。然而，治疗CNS疾病受到血脑屏障(BBB)的限制，该屏障严重阻碍了治疗药物进入大脑。为了改善药物递送到大脑的效率，研究人员已经开发了许多纳米载体，通过不同的机制来增强药物穿越BBB，包括受体介导的转运(RMT)、吸附介导的转运(AMT)和载体介导的转运(CMT)。然而，这些递送机制各自存在局限性，导致递送效率不理想。

基于以上问题，华南理工大学医学院生命科学研究院杜金志研究员团队构建了一种葡萄糖和多巴胺聚合物(GPDA)涂层方法，用于构建能够高效穿越血脑屏障(BBB)进行脑部药物传递的输送平台。该研究以“Virus-Inspired Glucose and Polydopamine (GPDA)-Coating as an Effective Strategy for the Construction of Brain Delivery Platforms”为题，在线发表在《Nano Letters》上。

示意图

在本研究中，作者所构建的纳米平台由纳米颗粒作为内核，然后用聚多巴胺(PDA)和葡萄糖系聚乙二醇(Glu-PEG)涂层进行功能化。通过与GLUT1的相互作用，Glu-PEG提供了选择性靶向BCEC的纳米载体。PDA是一种高粘性聚合物，可以很容易地修饰各种材料的表面。其黏附性使其有望增强BCEC中纳米载体的内吞作用和胞吞作用。此外，由于其多功能性和生物相容性，PDA涂层已广泛应用于生物医学，如光热治疗、药物输送和传感器。在体外和体内实验的支持下，所提出的策略模拟了病毒入侵中枢神经系统的方式，从而改善了金、二氧化硅和聚合物基纳米载体在正常脑组织或原位胶质母细胞瘤模型中的肿瘤组织中的传递。

图1. 以AuNPs为内核的聚乙二醇-聚乙二醇包被纳米粒子(PPDA@AuNPs)的制备与表征

图2. PPDA@AuNPs在体外和体内穿过血脑屏障的能力。

图3. 表征GPDA@Au-S和GPDA@Au-S穿过血脑屏障的能力。

图4. 表征GPDA@SN和GPDA@SN穿过血脑屏障的能力。

图5. 表征GPDA@PN和GPDA@PN穿过血脑屏障的能力。

总而言之，作者证明了GPDA策略可以显著促进各种纳米颗粒靶向递送到脑内皮细胞，并进一步改善纳米颗粒的细胞摄取和胞吞作用。因此，这种策略使不同大小和成分的纳米载体能够穿透血脑屏障并有效地进入脑组织。此外，GPDA包被的纳米颗粒在原位胶质母细胞瘤肿瘤模型的肿瘤组织中具有更高的特异性积累。通过研究葡萄糖密度对血脑屏障穿越效果的影响，以及一些治疗药物在实际疾病治疗中的传递，可以进一步改进。尽管如此，我们的策略为血脑屏障交叉和潜在的中枢神经系统疾病治疗的有效递送系统的设计提供了启发。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04175

来源：材料宝盒

声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！