脂質(zhì)體-寡核苷酸(Lipid-Oligonucleotide,LONs)具有獨(dú)特的兩親性結(jié)構(gòu),是一種功能強(qiáng)大的分子生物醫(yī)學(xué)材料,適用于從生物傳感器到靶向治療的各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
與LNAs(locked nucleic acids),PNAs(peptide nucleic acids)或其他類型的寡核苷酸相比,LONs具有一系列優(yōu)勢:
可以使用常規(guī)化學(xué)方法合成,更簡單、更便宜、更高效;
具有更好的水溶性、藥物裝載能力和通過細(xì)胞膜的能力,無需額外的藥物載體或細(xì)胞遞送手段。
最近,譚蔚泓院士團(tuán)隊(duì)(李曉薇博士、封科軍教授等)在《國家科學(xué)評論》(National Science Review,NSR)發(fā)表綜述,總結(jié)了LONs的一般合成策略和表征分析方法,并著重介紹了其在生物分析和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的最新應(yīng)用。
應(yīng)用1:錨定于細(xì)胞膜的生物傳感器
LONs可以通過其脂質(zhì)體部分錨定于細(xì)胞膜,從而發(fā)揮生物傳感器功能,感知和監(jiān)測細(xì)胞外微環(huán)境、細(xì)胞表面機(jī)械力、細(xì)胞行為等。此外,還可以將DNA折紙技術(shù)等應(yīng)用于LONs的核酸部分,開發(fā)出錨定于細(xì)胞表面的DNA納米結(jié)構(gòu)材料。
錨定于細(xì)胞表面的(A)可逆的細(xì)胞微環(huán)境中K+濃度檢測探針。(B)用于細(xì)胞外pH監(jiān)測的DNA鑷子。
應(yīng)用2:靶向療法
對LONs的核酸部分進(jìn)行設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)分子識(shí)別,使LONs靶向特定細(xì)胞。因而,將LONs與治療性寡核苷酸或小分子藥物相結(jié)合,有望應(yīng)用于各種靶向治療,包括藥物治療、基因療法、免疫療法等。此外,也可以開發(fā)基于LONs的靶向細(xì)胞成像傳感工具。
LONs幫助免疫細(xì)胞識(shí)別腫瘤細(xì)胞
應(yīng)用3:介導(dǎo)囊泡的組裝與融合
LONs的疏水部分可以和生物膜結(jié)合,其核酸部分又可以通過DNA鏈的置換、雜交,介導(dǎo)囊泡的可控組裝和融合,從而有助于納米反應(yīng)器的構(gòu)建和大分子的運(yùn)輸。
LONs介導(dǎo)囊泡的組裝與融合
在綜述的最后,作者分析了LONs的現(xiàn)有優(yōu)勢和亟待解決的問題,并對如何構(gòu)建功能更好、更有應(yīng)用價(jià)值的LONs提出了建議。
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原文標(biāo)題:譚蔚泓院士團(tuán)隊(duì)綜述:脂質(zhì)體-寡核苷酸(LONs)的生物應(yīng)用
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