科學家開發(fā)出自組裝發(fā)光治療蛋白
科技日報北京12月29日電(記者張佳欣)向人體運送藥物的主要挑戰(zhàn)是能不斷將藥物準確送達病灶位置,,同時確保它們留在病灶發(fā)揮作用。雖然運輸藥物已經取得進展,,但監(jiān)測藥物仍存在挑戰(zhàn)。它往往需要像活檢這樣的侵入性程序,。據發(fā)表在《ACS應用納米材料》雜志上的一項研究,,美國紐約大學坦登工程學院團隊開發(fā)出能自我組裝成纖維的蛋白質,或可用于多種疾病的治療,。
這是一種氟化的生物材料,,由天然蛋白質組成,可包裹和輸送多種治療疾病的藥物,。研究團隊在其中引入了非天然氨基酸――三氟亮氨酸,。由于氟在人體內很稀有,當人體接受19FMRI(利用氟-19核磁共振技術進行成像)掃描時,,生物材料可發(fā)光,。醫(yī)生據此可確保藥物留在治療區(qū)域。
研究人員表示,,作為一種治療藥物,,這種蛋白質不僅可治療癌癥或關節(jié)疾病,而且它可被人體分解,,不會產生任何不良影響,。它消除了對侵入性手術或活組織檢查的需要,監(jiān)測過程也相對容易,。研究團隊已經在小鼠模型上對研究結果做了驗證,,并計劃在患有特定疾病的小鼠身上進行實驗,以證明這種蛋白質治療疾病的能力,。
在發(fā)表于《生物大分子》上的另一篇論文中,,該實驗室通過計算設計創(chuàng)造出可形成水凝膠的蛋白質,將其凝膠化的上限溫度提高到33.6℃,。這種水凝膠能保持凝膠狀態(tài)而不溶解,,溫度也能保持穩(wěn)定,。
由于這種穩(wěn)定性,該蛋白質可用于局部治療,,包括愈合傷口,。除了提高耐熱性,這種新的蛋白質凝膠化速度比以前的版本快得多,,因此在醫(yī)療應用方面效率更高,。
研究人員認為,新計算機模型能制造出穩(wěn)定的凝膠,,以極高的成功率生成序列并創(chuàng)造出具有新特性的蛋白質,。這將加快制造速度,徹底改變制造生物材料的方式,。
蛋白質,,這種組成人體細胞、組織的重要成分,,如今也成為治療疾病、幫助愈合的利器,。由天然蛋白質組成的氟化材料,,包裹著藥物進入人體后,可在磁共振技術下成像,,不用進行有創(chuàng)檢查,,醫(yī)生就能確定藥物位置;研究人員設計出的另一種蛋白質,,能發(fā)出熒光,,可視化變得更加容易……在計算機模型的幫助下,研究人員可以高效生成各種神奇的蛋白質,,它們具備可供人類利用的特殊功能,,從而制造出各種醫(yī)療用高性能材料。
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