在國家自然科學基金支持下，哈爾濱工業(yè)大學微系統(tǒng)與微結(jié)構(gòu)制造教育部重點實驗室賀強教授研究團隊在合成游動納米機器用于單細胞機械穿孔研究方面取得最新進展，研究成果以“金納米殼功能化的管狀聚合物多層游動納米機器用于單細胞光機械穿孔”為題發(fā)表于國際著名期刊《美國化學會志》 (Journal of the American Chemical Society, 影響因子14.357)。吳志光副教授和賀強教授為共同通訊作者。
單細胞膜穿孔因其在細胞內(nèi)成像、基因編輯和人工授精等領(lǐng)域的應用前景成為近年來的研究熱點。常規(guī)的化學與物理方法，比如使用鈣離子增加膜通透性、電穿孔和光穿孔，可進行大批量細胞膜穿孔，然而對于靶向單細胞的膜穿孔卻難以實現(xiàn)。游動納米機器是指能將周圍環(huán)境中存儲的化學能或其他形式能量轉(zhuǎn)化為自推進運動的納米系統(tǒng)，能夠在各種生物流體中進行可控運動，有望實現(xiàn)主動靶向目標細胞并完成機械穿孔。
該研究團隊結(jié)合納米孔模板輔助層層自組裝與金種子生長法，構(gòu)筑了金納米殼功能化的管狀聚合物多層納米機器。在外源超聲場下，該聚合物管狀納米機器可在流體中自主運動，主動靶向單個細胞。研究發(fā)現(xiàn)超聲推進力和尾端金納米殼光熱效應所產(chǎn)生自熱泳力的協(xié)同作用下，能夠在0.1秒內(nèi)機械打開細胞膜，使外源物質(zhì)通過開孔處快速滲入細胞內(nèi)。該金納米殼功能化的管狀聚合物多層納米機器克服了以往的游動納米機器推進力不足以打開細胞膜的問題，未來有望實現(xiàn)主動靶向單細胞的藥物輸送、細胞內(nèi)成像和細胞手術(shù)等應用。
論文鏈接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13882
- 江蘇科大郭峰/施偉龍《Ceram. Int.》：環(huán)境友好型超分子自組裝合成S摻雜空心多孔管狀聚合物氮化碳增強光催化產(chǎn)氫 2023-03-13
- 江蘇科技大學施偉龍/郭峰 CEJ：碳點的光熱效應促進空心管狀聚合物氮化碳光熱輔助光催化純水/海水分解制氫 2022-10-24
- 華科大牛冉/陳振兵/楊小凡 Adv. Sci.：糖工程化外泌體雜化納米機器人增強細胞和組織滲透促進糖尿病傷口修復 2024-12-01
- 賀強教授團隊 ACS Nano: 仿生設(shè)計聚合物游動納米機器人實現(xiàn)逆血流運動 2022-05-21
- 電子科大王東升課題組 JMCC 邀請 Perspective：固體光敏感材料的機遇與挑戰(zhàn) 2022-05-17
