超小奈米微粒能鎖定癌細胞
- 上線日期：2008/7/31 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
功能化的磁性奈米微粒可以做為特定疾病的磁共振造影(MRI)對比劑，因此相當引人注目，不過其利用價值取決於這些微粒的大小。過大的粒子可能無法通過微血管到達標的細胞，也更容易被身體的網狀內皮組織系統捕捉。然而粒子若太小，則無法產生夠強的訊號以供辨識，而且還可能在到達摽的之前就已被排出體外。
美國布朗大學及史丹福大學的研究人員最近製造出目前公認適用於核磁共振造影的最小氧化鐵官能化奈米微粒。布大的Shouheng Sun表示，先前發表的聚合物包覆氧化鐵奈米微粒直徑一般超過30 nm，而該小組研的奈米微粒不到10 nm大，效力因粒徑夠小而提高，但又不會因太小而立刻被血液循環清除掉。
除了微粒大小，磁核與聚合物殼的比例也是重要因素。為了要偵測到訊號變化，微粒的氧化鐵核心需要夠大而包覆層要相對地薄，但包覆層如果太薄，這些微粒會聚集在一起，而被當成入侵者。
研究人員首先合成直徑4.5 nm的磁性氧化鐵(Fe3O4)微粒，外覆4-甲基鄰苯二酚(4-methylcatechol, 4MC)。Sun表示，這是4-MC首度被用來包覆氧化鐵奈米微粒，而包覆後的微粒可藉由結合氨基加以終止，因此微粒的合成及縮氨酸(peptide)的連結步驟都很簡單。測量結果顯示粒徑為8.4±1.0 nm，每個粒子的縮氨酸數量在100到200之間。這種包覆縮氨酸的粒子在水溶液中可穩定地存在數月之久。
研究人員可透過核磁共振造影訊號強弱的改變，標示出奈米微粒累積處。在人類癌細胞的體外實驗中，他們根據粒子的聚集程度，發現膠質母細胞瘤細胞(glioblastoma cells，U87MG)的鐵攝入量是乳腺癌細胞(breast cancer cells，MCF-7)的五倍。老鼠的U87MG腫瘤核磁共振影像及隨後的組織解剖證實了官能化微粒具有搜尋及連接標靶細胞的能力。
Sun表示，雖然氧化鐵奈米微粒被認為具有生物相容性，但仍需更詳細的研究來證實這些超小微粒不具毒性。在臨床使用上述微粒前，該團隊仍有許多工作待進行，他們想在粒子上連接其他生物載體(biovectors)，使其具有不同的標靶能力，而連接抗癌藥物也是計畫之一。詳見J. Am. Chem. Soc. 130 7542 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34835
譯者:李淑蘭(東吳大學微生物系)
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