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《应用表面科学》:向细胞内输送外部分子,新氧化钛纳米管将更高效经济

CHEN

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日本丰桥技术科学大学的一个研究小组开发了一种纳秒脉冲激光辅助光穿孔方法,利用氧化钛纳米管(TNT)进行高效低成本的细胞内输送。

研究结果将发表在2021年3月30日的《应用表面科学》(Applied Surface Science)上。

将外部分子输送到具有高细胞生存力和转染能力的活细胞中,这在细胞生物学中对于诊断、药物输送和靶向细胞治疗和再生医学的治疗发展具有极大的意义。

多年来,药物输送系统已经发展到能够更好地控制药物剂量、靶向输送和减少副作用。这些技术可分为病毒、物理或化学方法。

近年来,由于侵入性较低,光穿孔(photoporation)正在出现,并在最近几年成为细胞内递送的流行方法。在这种方法中,吸收脉冲光的金纳米粒子被分散在溶液中以穿透细胞,然而,这种材料成本很高。

丰桥技术大学的研究小组设计并制造了一种基于细胞内递送的具有成本效益的光穿孔纳米管阵列。采用电化学阳极氧化技术,在不同的电压和时间下在钛片上形成三硝基甲苯。

x光电子能谱(XPS)显示存在不同的氧化钛物种,如氧化钛和钛氧(TiO/Ti2O3/Ti3O5)。通过不同的阳极化电压和时间形成的TNT具有不同浓度的氧化物种和少量的Ti金属(Ti0)。

由于氧缺陷的形成,TNT具有准金属和金属性质。在用纳秒脉冲激光照射后,纳米管的这些特性可以通过各种机制促进细胞内递送。

研究人员认为,氧化钛纳米粒子可能是一个多功能、低成本的脉冲激光细胞内输送平台。该装置的突出特点是具有平行和可控的均匀输送能力,具有高效率和细胞活力,并有可能应用于细胞治疗和再生医学。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0169433220335741


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