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生物医学研究院顾宏周课题组
诠释基于DNA纳米技术的新型递药系统

来源:生物医学研究院发布时间:2018-02-24

良好的递药系统能够保护药物分子免于降解、减轻药物分子毒副作用、合理穿透体内屏障、精准且可控地释药。新兴的DNA纳米技术兼具这些优势。2月21日,国际顶尖期刊《化学评述》(Chemical Review)杂志在线发表复旦大学生物医学研究院研究员顾宏周课题组的综述文章《基于DNA纳米技术的递药系统》("DNA Nanotechnology-Enabled Drug Delivery Systems")。该文全面、深入地评述了DNA纳米载体的各式构建、递药方面的机制机理及其转化应用。

基于DNA纳米技术的递药策略示意图

表面修饰配体的DNA纳米载药系统被目标细胞的膜表面受体特异性识别后,经内吞作用进入细胞,后被分解,将药物释放于细胞质或特定细胞器

遵循经典的Watson-Crick碱基互补配对原则,DNA分子可自下而上(bottom-up)自组装形成从一维到三维、形状多样、尺寸可控的纳米结构。DNA纳米结构具有易化学修饰、易降解、生物相容性好、载药量高等特点,是理想的递药载体。通过预设的表面修饰,DNA纳米递药系统可按需穿过生理屏障、特异识别靶点。其以内吞的方式进入细胞,在溶酶体内被降解释放药物;或从溶酶体中逃逸,在细胞质或(亚)细胞器(如细胞核)内精准释放药物。

目前,DNA纳米载体已经成功实现了包括化疗药物(如多比柔星)和生物药物(如胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸CpG、siRNA、miRNA、CRISPR-Cas9系统、核酸适配体、脱氧核酸酶、抗体、酶等)在内的细胞递送。文中提出,在将DNA纳米递药系统应用于临床治疗之前,科学家与临床医生还需从药代动力学、材料合成成本、生物安全性等方面进行更深入的探索。

相信随着交互研究的不断开展,基于DNA纳米结构的递药技术必定会拓宽医疗健康领域的治疗策略面,提供出新的更为有效的干预途径。

文章通讯作者为复旦大学生物医学研究院、复旦大学附属肿瘤医院研究员顾宏周和中国科学院上海应用物理研究所研究员樊春海。复旦大学生物医学研究院博士后胡沁沁、复旦大学附属中山医院上海市心血管病研究所研究员李华为文章的共同第一作者。此外,中国科学院上海应用物理研究所王丽华教授亦参与了部分工作。论文受到了“青年千人”计划、国家重点研究发展计划、国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究计划和中国博士后科学基金的支持。

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