用纳米计算机断层扫描直接观察细胞内纳米颗粒的形成

当前在实验室中直接观察细胞内纳米结构的形成是具有挑战性的。在一份新报告中，张苗苗和中国化学，生命科学，医学工程和科学技术研究团队使用了经过合理设计的小分子缩写NBC-Iod-CBT(4-硝基氨基甲酸酯-Cys(SEt的缩写) )-Asp-Asp-Phe(碘)-2-氰基-苯并噻唑)，并直接观察到细胞内纳米颗粒的形成纳米计算机断层扫描(nano-CT)。

在实验过程中，谷胱甘肽(GSH)的还原和硝基还原酶(NTR)的裂解机制导致NBC-Iod-CBT分子发生点击缩合反应并自组装成纳米颗粒(NPs)作为Iod-CBT-NP。当研究小组在实验室中对NBC-Iod-CBT处理过的表达硝基还原酶的HeLa细胞进行了纳米CT成像时，他们表明细胞质中存在自组装的Iod-CBT-NP。新策略现已发表在《科学进展》上，它将帮助生命科学家和生物工程师了解细胞内纳米结构的形成机理。

纳米组装的明智策略

在细胞内使用小分子前体组装纳米结构是一种明智的策略，在分子成像和药物递送方面具有巨大优势。小分子可以很容易地被细胞吸收，但是它们也可以快速清除。相反，具有治疗剂的纳米结构在细胞中的保留时间更长，效力更高。然而，与小分子相比，细胞占据纳米结构要困难得多。因此，科学家们通过靶向“弹头”修饰细胞表面来激活细胞摄取的纳米结构，但是这种修饰会降低纳米复合物的重现性。结果，最近开发的智能方法旨在形成细胞内纳米颗粒，与小分子前体一起孵育的细胞培养物中将具有纳米结构，从而在分子成像和药物递送中令人兴奋的应用。然而，仍然难以区分人工形成的纳米结构与固有的细胞结构。为此，Zhang等。首先设计了一种含碘(iod)的小分子前体，然后将其进行细胞内酶指导的自组装，以形成所需的纳米颗粒，并使用纳米CT(纳米计算机断层扫描)观察细胞内纳米颗粒。