印度科学院的研究人员表示,化学修饰的纳米片在生物医学应用中是有效的

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印度科学院的研究人员表示,化学修饰的纳米片在生物医学应用中是有效的
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印度科学研究所( 印度)的研究表明,二维二硫化钼(2D-MoS2)纳米片的表面修饰可以使它们在向病变细胞输送药物等应用中非常有效。纳米材料通常需要根据应用进行修改或定制,以提高其效率。
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通常,它们通过一种称为功能化的过程进行化学修饰,该过程包括将配体(小分子或大分子)附着在纳米材料表面。

在一项新的研究中,来自IISc有机化学系(OC)和材料研究中心(MRC)的研究人员用硫醇(含硫)配体修饰了2D-MoS2纳米片的表面。

他们发现,这些硫醇可以与生物系统中天然存在的硫醇交换,这可以使附着在这些纳米片上的药物被释放出来。这些经过化学修饰的纳米片在活细胞内使用也被发现是安全的。

“我们的研究表明,硫醇在2D-MoS2纳米片上的交换是有效的,并且纳米材料在各种生物分子的存在下是稳定的。这是一个重要的观察,因为它将使这种纳米材料非常有益 生物医学有机化学系副教授Mrinmoy De解释说,他是这项发表在科学杂志《ACS纳米》上的研究的高级作者。

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IISc的一份声明称,该团队首先使用了一种名为硼-二吡咯甲基(BOD-SH)的荧光硫醇来修饰2D-MoS2纳米片的表面,以创建功能化版本(BOD-MoS2)。

然后,他们用谷胱甘肽测试了BOD-MoS2上巯基到巯基交换的可能性( 谷胱甘肽) -一种在癌细胞中大量存在的天然硫醇。

他们发现GSH分子在纳米片表面与BOD-SH交换了位置——他们使用荧光技术证实了这一过程。

当研究人员将一种名为阿霉素(DOX)的抗癌药物附着在纳米片表面时,他们发现谷胱甘肽和阿霉素之间也可以发生硫醇交换,从而允许 阿霉素在患病部位下车。

声明说:“因为这种交换只发生在患病细胞中高浓度的谷胱甘肽存在的情况下,像DOX这样的药物可以特异性地传递给癌细胞而不影响正常细胞,这也可能减少任何副作用。”

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根据研究人员的说法,以前的工作主要集中在将金纳米颗粒用于此类生物医学应用,但由于这些纳米颗粒在单硫醇和二硫化物之间没有选择性,因此它们的效率有限。

该研究的第一作者、印度科学院博士后研究学者Pradipta Behera说:“我们的实验表明,2D-MoS2纳米片可以有效地替代金纳米颗粒,它们将在纳米医学领域大有益处。”

IISc说,发现二硫化钼纳米片在生物流体的存在下是稳定的。它们也比金纳米颗粒有更高的表面积,这意味着它们可以更有效。

展望未来,该团队计划致力于提高纳米材料在各种含硫醇液体中的稳定性,并探索替代表面改性方法,以定制用于其他应用的纳米片。

Behera补充说:“未来可以开发2D-MoS2纳米片的工作,作为RNA和DNA传递应用的替代品,这可以用于检测和治疗COVID-19等感染。”

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