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东南大学顾宁院士张宇教授马明副研究员《自然·通讯》纳米酶催化机制研究再获突破 研究背景 Fe3O4 NPs作为最早被发现的纳米酶,现阶段对其类过氧化物酶(POD)催化机制的详细研究仍较为缺乏。目前普遍认为由颗粒表面的Fe2+触发的类芬顿反应(公式1和2)是其具有类POD活性的重要原因。可以注意到,公式2的反应速率常数远小于公式1,也就是说当颗粒表面的Fe2+参与反应被氧化为Fe3+后很难自发恢复。这种几乎不可逆的表面活性位点的氧化促使我们思考:如果纳米酶只有表面的活性原子在类酶催化中发挥作用,那么这些活性位点经历长时间反应后是否会被耗尽,从而导致纳米酶活性减低?图1. 假设仅有Fe3O4纳米酶表面的活性位点(Fe2+)参与类POD催化反应。 文章主要内容 1. 颗粒内部Fe2+也会参与Fe3O4纳米酶的类POD催化反应为回答上述问题,作者将Fe3O4纳米酶投入类POD循环催化反应体系(图2a),使其持续发挥5轮,每轮20 h的催化作用,对回收颗粒的理化性质进行了表征。比活力(anano)测量结果显示尽管Fe3O4纳米酶的催化能力随循环催化天数的增加而不断降低,但其可在长达100 h内持续发挥催化作用(图2b)。为探究原因,作者接着利用多种表征技术对回收颗粒的氧化状态和化学组分进行分析。首先,与循环催化前相比,循环...
发布时间: 2022 - 09 - 15
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好磁珠 东纳造产学研合作:氟化PEG-PEI磁转染载体递送siRNA敲低CXCR4表达   简  介        目前,阳离子聚合物修饰的磁性纳米颗粒被广泛用于核酸递送,且利用外部磁场可以进一步提高转染效率。此外,聚乙二醇(PEG)修饰可以提高纳米颗粒的生物相容性,但PEG亦可能降低纳米颗粒被细胞摄取的效率。      现有研究表明,氟化修饰是提高纳米颗粒的细胞摄取率的有效方法。有鉴于此,东南大学研究者联合南京东纳生物科技有限公司共同开发了氟化PEG-PEI修饰的磁转染载体,可以显著提高PEG化纳米颗粒被细胞摄取和转染的效率。该研究首先制备了七氟丁酰-聚乙二醇-聚乙烯亚胺(F7-PEG-PEI, FPP),然后将其用于包覆磁性纳米颗粒(MNPs)以获得磁性纳米载体FPP@MNPs。并在4T1乳腺癌细胞系上验证了向肿瘤细胞转染siRNA以敲低CXC 趋化因子受体4(CXCR4)的表达。.  结果与分析 01MNPs经过FPP修饰后,尺寸从17.27±0.32 nm增加到93.29±7.31 nm, zeta电位从-45.57 mV 增加到56.77 mV,表明 FPP 吸附在 MNP 的表面。图1.(a) FPP的19F-N...
发布时间: 2022 - 09 - 15
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Nature Communications:纳米工程化顺铂递送系统治疗口腔癌的临床研究 简介与背景 口腔鳞状细胞癌(OCSCC)是头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中最常见的亚型。虽然近二十年来OCSCC患者的临床结果有所改善,但预后仍相对较差,即使是早期(T1-T2)肿瘤,5年总生存率仍徘徊在70-80% 。顺铂(顺二胺二氯铂(II), CDDP)是最常用的全身化疗药物,在细胞内,顺铂主要通过产生DNA链间和链内交联来阻止DNA复制并促进肿瘤细胞凋亡。由于单纯的顺铂缺乏靶向性,以铂为基础的全身化疗通常会导致持久性恶心、呕吐、耳毒性、急性肾毒性、骨髓抑制和慢性神经毒性等副作用,这些副作用则会导致治疗剂量的限制,减少肿瘤处的累积剂量,进而限制治疗效果。因此,开发增强疗效和减少毒性的新型治疗方法对改善OCSCC患者的健康结局和生存至关重要。以纳米颗粒(NPs)为基础的药物递送系统(DDSs)可以显著减少传统静脉注射药物带来的全身毒性和不良副作用,促进其在癌细胞中的积累和滞留。虽然一些以纳米载体为基础的顺铂给药系统在体内显示了更好的耐受性和改善的治疗效果,但只有少数在临床试验中进行了测试,而且没有一个获得了FDA的批准,并且穿透上皮细胞足够深以消除肿瘤表层下残留的癌细胞的能力有限,难以集中在目标区域进行药物释放。 研究方法 麻省理工学院Manijeh ...
发布时间: 2022 - 09 - 06
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Science新突破     高通量筛选揭示纳米药物递送新规律 纳米颗粒(NPs)可封装包括小分子、生物制剂以及核酸在内的一系列治疗药物,在个性化癌症治疗方面具有巨大潜力。然而纳米药物虽然延长了活性药物的半衰期,具有降低毒性的潜力,却难以在肿瘤部位实现有效积累。通过主动靶向原理改善NPs在肿瘤中的积累所取得的成功非常有限。从根本上理解介导NPs-细胞相互作用和摄取的生物学特性可能为优化纳米载体的设计提供新思路。然而,综合评估多个NPs参数,全面了解哪种NPs特性决定了成功的运输和药物递送具有极大的挑战性。为此,美国四院院士、麻省理工学院Paula T. Hammond教授等人开发了一种高通量筛选方法——nanoPRISM,评估了多种纳米颗粒与数百种癌细胞系的关系,构建了与NPs相关的基因组相互作用网络。发现NPs内核材料是决定NPs-细胞相互作用的主要因素,SLC46A3基因具有作为预测性、NPs特异性生物标志物的价值,并进一步验证了SLC46A3是脂质NPs摄取的负调节因子。研究成果发表在最近的Science杂志上。.示意图:nanoPRISM 筛选整合药物递送和组学。使用一个精选的纳米粒子库,同时筛选数百个癌细胞的NPs-细胞相互作用图谱。通过整合组学注释,确定了介导纳米颗粒递送至细胞的生物学特征或生物标志物。建立了运输网络,并发现了脂质...
发布时间: 2022 - 08 - 29
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