一组研究人员开发了一种突破性的药物传递系统，可能显著增强药物开发过程。
来自墨尔本大学Caruso纳米工程组的一组研究人员开创了一种前沿的药物传递系统，显示出改善药物开发的巨大潜力。
该团队介绍了一种称为金属-生物分子网络（MBN）的药物传递机制，该机制由金属离子和生物分子构成。这个创新设计消除了复杂药物“载体”的必要性，提高了其在各种应用中的实用性。
这项研究的发现发表在科学进展期刊上，由墨尔本荣誉教授兼NHMRC领导力研究员Frank Caruso主导，来自工程与信息技术学院的化学工程系，与研究员Dr. Wanjun Xu和Dr. Zhixing Lin共同担任第一作者。
MBN纳米颗粒是通过将安全的金属离子（例如，从食物中自然摄入的钙或铁）与磷酸酯生物分子（如DNA——生命的基本组成部分）结合而形成的。这些纳米颗粒在化学上是稳定的，表现出多种有益特性，包括抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗炎和抗癌效果。
Dr. Zhixing指出，MBN系统最显著的优势之一是其提高药物开发成功率的潜力。这种改善归因于使用与人体高度兼容的材料，从而避免了潜在有害的药物载体系统。
“我们设计了能够轻松整合生物分子药物的功能性金属-有机网络，用于抗癌或抗病毒治疗、基因传递、免疫治疗、生物传感、成像和药物传递等医学用途，”Dr. Zhixing解释道。
尽管全球研究人员已经设计出许多药物载体，但大量载体由于可能引发毒性和免疫反应而失败。
“目前，药物开发和批准中的障碍意味着只有大约每1万种药物化合物最终获得市场批准，许多其他化合物由于安全问题而未能通过。载体中任何额外的不功能性成分都可能增加毒性，”Dr. Wanjun强调道。
研究人员解决了“自由”生物分子治疗常常难以到达目标细胞以实现预期生物效果的问题。在这项为期两年的项目中，他们成功减少了对不必要的非功能性成分的依赖，创造了更简化的材料系统，在不牺牲性能的前提下，具有更大的成功潜力。
存在多种策略以确保MBN纳米颗粒在其预期位置激活。例如，在酸性癌症环境中，如乳腺癌肿瘤中常见的局部组织相对更酸，经过工程塑造的纳米颗粒可以根据需要解聚。
Caruso教授解释说，MBN是“可调的”，这意味着可以通过选择不同的生物分子、金属离子和组装条件来调整其大小、载荷、定位选项和其他特性，以满足不同的生物医学目的。“这为构建各种成分的多功能纳米颗粒提供了模块化的方法。”
“我们的系统提供了基本组装机制的见解，使我们能够开发一种生物活性纳米颗粒库，应用于生物医学和环境科学，解决生物传递障碍，”Caruso教授补充道。
该团队工作的下一个阶段将集中在更深入地了解MBN系统，并测试该系统以开发用于治疗疾病的先进材料。
