來自穩定和非蛋白質系統的酶模擬物的設計對于高度特異性的癌癥診斷和治療應用特別有吸引力,并且它已經成為近年來的新興領域。使用Fe II制備了金屬交聯的聚合物納米凝膠(MPG)通過酶催化的原子轉移自由基聚合(ATRPase)方法獲得的離子配位生物相容性丙烯酰賴氨酸聚合物刷。MPG中的單原子且高度分散的Fe離子充當凝膠網絡的有效交聯劑,并且還充當超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)的多酶模擬物的活性中心。將催化活性與常規的鐵基納米酶進行了比較。對細胞和動物的研究證實,使用MPG可以成功實現有效的活性氧(ROS)響應型生物熒光成像。
尋求有效和通用的策略來調節具有卓越催化性能的原子分散納米酶的電子結構是非常有吸引力,但又具有挑戰性的。開發了一種簡單的“甲酰胺縮合和碳化”策略來制造單原子(M 1-NC;6種類型)和雙原子(M1/M2-NC;13種)金屬-氮-庫碳納米酶(M = Fe、Co、Ni、Mn、Ru、Cu)以揭示過氧化物酶(POD)樣活性。
類似于心肌的機電特性的可注射水凝膠對于心臟組織工程前景至關重要。我們已經開發出一種簡便的方法,該方法使用殼聚糖(CS)生成具有相互連接的孔的高度多孔網絡的熱敏導電水凝膠。金納米顆粒(GNP)均勻分散在整個CS基質中,以提供電信號。水凝膠的膠凝反應和電導率由不同濃度的GNPs控制。CS-GNP水凝膠接種了間充質干細胞(MSC),并在沒有電刺激的情況下培養長達14天。CS-GNP支架支持MSC的活力,代謝,遷移和增殖,以及均勻細胞構建體的發展。早期和成熟心臟標志物的免疫組織化學顯示,與單獨使用CS基質相比,CS-GNP中MSC的心肌分化增強。這項研究的結果表明,將納米級導電GNP摻入CS水凝膠可增強心肌構造的特性。這些構建體可用于其他電活性組織的再生。
一氧化氮(NO)是一種內在的細胞信號分子,由于其內皮衍生的固有特性,有望用于疾病治療,特別是血管疾病。不穩定NO的有限擴散距離促使研究人員針對特定位點開發各種載體和靶向方法。
根據類風濕性關節炎(RA)缺少有效治療藥的現狀,急需探索新藥物對其進行有效治療。這種多孔的硅基納米藥物可以有效地將抗風濕藥物輸送到發炎的滑膜,同時降解成骨重塑產品。使用基于硅酸鈣的冷凝器將甲氨蝶呤(MTX)加載到多孔硅納米顆粒中。
5-磷酸核黃素(RF)是角膜交聯(CXL)中最常用的光敏劑,但其親水性和負電荷限制了其通過角膜上皮進入基質的滲透。為提高RF的角膜通透性并提高其治療圓錐角膜的療效,以ZIF-8納米材料為載體,制備了新型芙蓉狀RF@ZIF-8微球復合材料[6RF@ZIF-8 NF (nanoflake)]。其特點是疏水性、正電位、生物相容性、高負載能力和大表面積。蘇木精和伊紅內皮染色和 TUNEL 測定均證明6RF@ZIF-8 NF具有出色的生物相容性。在體內研究中,6RF@ZIF-8 NF 表現出出色的角膜滲透性和出色的跨上皮 CXL (TE-CXL) 功效,略優于傳統的 CXL 協議。此外,6RF@ZIF-8 NF 的特殊木槿狀結構意味著它比 6RF@ZIF-8 NP(納米顆粒)具有更好的 TE-CXL 功效,因為它與上皮的接觸面積更大,RF 釋放更短通道。這些結果表明,6RF@ZIF-8 NF 有望用于跨上皮角膜交聯,避免了上皮清創的需要。
骨修復是一個復雜的過程,涉及成骨干細胞、細胞外基質和骨誘導因子的復雜相互作用,并受細菌毒素和氧化應激的影響。受植物源性植物化學物質和骨細胞外基質的無機-有機類似物性質的啟發,簡易設計了一種納米粘土-有機水凝膠骨密封劑 (NoBS) ,它將骨再生的多種物理化學線索整合到一個系統中。植物化學修飾的有機殼聚糖和富含二氧化硅的無機納米粘土的組裝可作為高度生物相容性和骨傳導性細胞外基質模擬物。裝飾的植物化學物質發揮固有的殺菌和抗氧化活性,并作為具有可注射和自愈能力的凝膠化的分子間網絡前體。此外,NoBS 發揮由納米粘土介導的骨誘導作用,調節Wnt/b-連環蛋白通路,連同骨誘導信號的加入,導致不愈合顱骨缺損的骨再生。這種受天然材料啟發而具有多功能特性的集成骨移植替代物的工程設計可能表明一種有前途且有效的方法,可以為最佳骨愈合創造有利的微環境。
實體瘤的低氧性質對基于氧氣的光動力療法具有嚴重的負面影響。以多孔Pt納米顆粒作為過氧化氫酶(CAT)納米酶,第二種近紅外(NIR-II)區光熱過渡劑(PTA)和光敏劑二氫卟酚e6(Ce6)的載體來合成復合納米系統Pt -CE6。在該系統中,Pt-Ce6可以將H2O2連續穩定地分解為氧氣,從而減輕了腫瘤的缺氧并提高了光動力療法(PDT)的效果。
