【参赛作品】利用人体细胞合成金属纳米粒子

细胞核靶向的纳米粒子研究是生物学研究中很有前途的一个研究分支,在各个领域有着广泛的应用前景。例如,金纳米粒子,相较其他金属纳米粒子有着制备简单、生物标记高效、可调节性和其他物理化学特性的优点,在癌症的治疗与诊断、白血病治疗、对抗疟疾、关节炎等疾病等领域得到广泛应用。

由于细胞核是最重要的细胞器,包含控制细胞生长、增殖和凋亡的遗传信息,因此金属纳米粒子对细胞功能的影响成为了一个较热的研究课题。来自韩国的研究者Waleed A. El-Said及其同事近日研究在人体细胞内外通过减少离子浓度生成纳米粒子的可能性以及这些金属离子对细胞活力以及细胞形态的影响。他们研究结果发表在Advanced Materials上(Adv. Mater. 2014, 26, 910-980)。

不同于以往的研究,该小组的研究结果表明,用不同金属离子溶液作用于不同人体细胞(癌细胞和正常细胞)将会逐渐导致细胞固定,而固定后的细胞将无法产生金属纳米粒子。因此,活的细胞将导致金属纳米粒子生成量的减少。

此外,整个细胞可以用作在细胞内生产不同的金属纳米粒子的在细胞外生成不同形状的较大颗粒的一种绿色合成方法。同时,细胞裂解时,亦可用来生产的稳定的金属纳米粒子。所形成的金纳米粒子在细胞内能增强细胞的拉曼光谱灵敏度,从而能够最大限度地减少荧光干扰和光毒性。金属纳米颗粒的大小可以通过调节供给金属离子的浓度和温育时间进行控制。

该研究小组的实验结果表明,利用人体细胞生产金属纳米粒子是一种制取金属纳米粒子的经济有效和绿色的方法,该方法不需要任何还原剂或封端剂,并且可以得到具有独特光学、电学、化学和磁学性质的金属纳米颗粒,具有广大的潜在发展前景,对于疾病研究、生物药剂制备也有一定意义。

原文链接:Synthesis of Metal Nanoparticles Inside Living Human Cells Based on the Intracellular Formation Process