伪装成人类血小板的纳米粒子可显著提高心血管疾病和系统性细菌感染药物的治疗能力。这些模拟血小板纳米颗粒能够将药物传递到体内特定位置，尤其是受伤的血管以及感染有害细菌的器官。这些靶向药物输送可显著提高治疗大鼠和老鼠药物的疗效。

血小板膜覆盖纳米颗粒的伪彩色扫描电子显微镜图像(橙色)连接到受损的动脉内壁(左)和MRSA细菌(右)。

每个纳米颗粒直径约为100纳米，比普通的纸还要薄一千倍。

(图片来源：加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院研究小组)

伪装成人类血小板的纳米粒子可显著提高心血管疾病和系统性细菌感染药物的治疗能力。这些由加州大学圣地亚哥分校工程师开发的模拟血小板纳米颗粒，能够将药物传递到体内特定位置，尤其是受伤的血管以及感染有害细菌的器官。工程师证明了通过把药物提供到需要的位置，这些血小板模仿物可显著提高药物的治疗效果，在患病的大鼠和老鼠上得到验证。

这项由加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程师领导的研究，成果发表在9月16日《自然》杂志上。

“这项工作解决了在纳米医学领域的一个主要挑战：纳米粒子靶向药物输送，”加州大学圣地亚哥分校纳米工程学院Liangfang Zhang教授以及这项研究的重要研究人员说。“因为它们的靶向能力，模拟血小板纳米颗粒可直接为病变区域提供更高的药物剂量，而不必使全身都含有药物。”

这项研究是使用工程原理和技术实现“精密医学”一个极好的例子，加州大学圣地亚哥分校医学工程研究所所长兼生物工程和医学教授教授Shu Chien以及参与这项研究的合作者说。，“该原理的研究表明治疗药物的特定传输，来治疗心血管疾病和细菌感染，靶向治疗对为其他疾病也有广泛的影响，如癌症和神经系统疾病，”Chien说。

血小板模仿物复杂的细节

在外部，模拟血小板纳米颗粒由人类血小板膜隐藏，血小板膜使纳米粒子在整个血液中循环而不被免疫系统攻击。血小板膜包层有另一个有益的特性：它优先与受损血管和某些如MRSA的病原体结合，使纳米粒子传递并将药物释放在体内的特定位置。

隐藏在血小板膜中的纳米粒子可生物降解的聚合物构成，可以安全地被身体代谢掉。这些纳米颗粒可携带许多小药物分子，药物分子从聚合物核心扩散出来，并通过血小板膜到指定的目标。

为了制备模拟血小板纳米颗粒，工程师首先使用离心机从全血样品中分离血小板。通过加工，血小板薄膜从血小板细胞中分离出来。然后，血小板膜分解成更小的片，与纳米颗粒表面的核心融合。形成模拟血小板覆盖纳米颗粒的直径大约为100纳米，比普通的纸还要薄一千倍。

这种隐藏技术是基于张教授的研究小组已经开发的血红细胞膜隐藏纳米颗粒技术。研究人员之前表明，伪装成红细胞的纳米粒子能够消除如MSRA毒蛇咬伤和蜜蜂叮咬在血液里产生的危险毒素。

利用人体自身的血小板膜，研究人员能够让血小板模仿物包含自然存在于血小板膜上的完整表面受体、抗原和蛋白质。这与其他合成血小板模仿物的工作不同，通过复制一个或两个血小板膜的表面蛋白。

“我们的技术利用人类血小板膜独特的自然属性，它有一种天然的传递偏好并与特定的组织和生物体内结合，”Zhang教授说。这个红细胞膜不具有的靶向能力，使血小板膜对靶向药物输送特别有用，研究人员说。

工作中的血小板模仿物

这项研究的一部分，研究人员让模拟血小板粒子携带多烯紫杉醇，一种被用于预防疤痕组织在受损血管内壁形成的药物，并在患有动脉受伤的老鼠上进行实验。研究者发现包含多烯紫杉醇的纳米粒子有选择性地聚集到动脉受损的位置并治疗。

当携带小剂量的抗生素时，模拟血小板纳米颗粒还可以大大地减少细菌感染，进入血液和并扩散到体内各个器官。研究人员将含有1/6临床剂量的抗生素万古霉素注入到感染系统性细菌MRSA的一组小鼠体内。最后，这些小鼠器官内细菌数比接受临床剂量的小鼠低一千倍。

“我们模拟血小板纳米颗粒可提高抗生素的治疗效果，因为它们可以对在局部细菌进行重点治疗，而不必把药物传播到身体其他部位的健康组织和器官，”Zhang教授说。“我们希望开发模拟血小板纳米颗粒作为系统性治疗细菌感染和心血管疾病的新疗法。”

新材料在线编译整理——翻译：Grubby     校正：摩天轮