美研究可阻斷蛋白生成的量子點技術(shù)

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種可以阻止特定基因表達(dá)的方法，并因此在2006年贏得諾貝爾獎。該發(fā)現(xiàn)就是活細(xì)胞內(nèi)的RNA干擾（RNAi）現(xiàn)象，給醫(yī)療科學(xué)帶來誘人的希望，不過迄今為止該技術(shù)仍難以得到應(yīng)用。現(xiàn)在，美國華盛頓大學(xué)與埃默里大學(xué)的科學(xué)家通過使用一種稱為“量子點”的納米技術(shù)成功地解決了這個問題。這項技術(shù)比現(xiàn)有的將基因靜默工具小分子干擾核糖核酸（siR鄄NA）注入細(xì)胞的方法有效10倍到20倍以上。該研究成果發(fā)表在近期的《美國化學(xué)會志》網(wǎng)絡(luò)版上。

　論文作者、華盛頓大學(xué)生物工程副教授高虓虎相信，這項技術(shù)將對siRNA傳遞領(lǐng)域產(chǎn)生非常重要的影響。論文的另一作者、埃默里大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系教授聶書明也表示，這項研究幫助克服了siRNA領(lǐng)域長期存在的障礙：如何在低毒性條件下實現(xiàn)靜默。

　這項新近實驗所使用的量子點為一個直徑僅6納米，由半導(dǎo)體材料制成的熒光球。量子點的*光學(xué)特性使得這些熒光球發(fā)出不同顏色的光。而量子點是為細(xì)胞成像、太陽能電池與發(fā)光二極管而研發(fā)的。

　每個量子點都被攜帶一個正電荷的質(zhì)子海綿所包圍。如果沒有附加任何量子點，siR鄄NA的負(fù)電荷會阻止siRNA復(fù)合體穿透細(xì)胞壁。有了量子點的依附，電荷更加微弱的siRNA復(fù)合體就會穿越細(xì)胞壁，從核內(nèi)體逃離并積聚在細(xì)胞液中，在此siRNA復(fù)合體就能從事擾斷蛋白質(zhì)制造的工作。這種新方法的關(guān)鍵是：研究人員可調(diào)整量子點的質(zhì)子海綿外層的化學(xué)成分，從而能控制這些量子點依附在siRNA上的緊密程度。

　在停止基因活性方面，量子點技術(shù)明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。在實驗中，當(dāng)siRNA以量子點傳遞時，試驗蛋白在細(xì)胞內(nèi)的生產(chǎn)量下降至2％。相比之下，當(dāng)siRNA以3種商業(yè)試劑或目前在實驗室普遍使用的引起反應(yīng)的物質(zhì)中的其中一種傳遞時，試驗蛋白的生產(chǎn)量仍處于正常水平的13％至51％。

　這項發(fā)現(xiàn)的核心是，熒光量子點將允許科學(xué)家觀察到siRNA的活動。先前的siRNA追蹤劑所發(fā)出的光無法持續(xù)超過1分鐘，而使用這種專為成像開發(fā)的量子點時，所發(fā)出的光每次可持續(xù)1小時。在實驗中，研究人員對這個過程持續(xù)觀察了數(shù)小時，以追蹤基因靜默劑的路徑。

　對細(xì)胞而言，這種新方法比現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)的毒性要少5倍至10倍，這表明量子點依附傷害細(xì)胞的可能性較小。理想的傳遞工具將*不會對細(xì)胞造成影響，而*的生物學(xué)挑戰(zhàn)將會是siRNA阻止細(xì)胞生成不需要的蛋白。

　量子點比先前的技術(shù)更加有效的確切原因目前依然是個謎團。但研究人員相信，此種改善應(yīng)是核內(nèi)體脫離及量子點從siRNA分離的能力所致。

美研究可阻斷蛋白生成的量子點技術(shù)