科學(xué)家開發(fā)出自組裝發(fā)光治療蛋白

　　科技日報(bào)北京12月29日電（記者張佳欣）向人體運(yùn)送藥物的主要挑戰(zhàn)是能不斷將藥物準(zhǔn)確送達(dá)病灶位置，同時(shí)確保它們留在病灶發(fā)揮作用。雖然運(yùn)輸藥物已經(jīng)取得進(jìn)展，但監(jiān)測藥物仍存在挑戰(zhàn)。它往往需要像活檢這樣的侵入性程序。據(jù)發(fā)表在《ACS應(yīng)用納米材料》雜志上的一項(xiàng)研究，美國紐約大學(xué)坦登工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)開發(fā)出能自我組裝成纖維的蛋白質(zhì)，或可用于多種疾病的治療。

　　這是一種氟化的生物材料，由天然蛋白質(zhì)組成，可包裹和輸送多種治療疾病的藥物。研究團(tuán)隊(duì)在其中引入了非天然氨基酸――三氟亮氨酸。由于氟在人體內(nèi)很稀有，當(dāng)人體接受19FMRI（利用氟-19核磁共振技術(shù)進(jìn)行成像）掃描時(shí)，生物材料可發(fā)光。醫(yī)生據(jù)此可確保藥物留在治療區(qū)域。

　　研究人員表示，作為一種治療藥物，這種蛋白質(zhì)不僅可治療癌癥或關(guān)節(jié)疾病，而且它可被人體分解，不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。它消除了對侵入性手術(shù)或活組織檢查的需要，監(jiān)測過程也相對容易。研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在小鼠模型上對研究結(jié)果做了驗(yàn)證，并計(jì)劃在患有特定疾病的小鼠身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明這種蛋白質(zhì)治療疾病的能力。

　　在發(fā)表于《生物大分子》上的另一篇論文中，該實(shí)驗(yàn)室通過計(jì)算設(shè)計(jì)創(chuàng)造出可形成水凝膠的蛋白質(zhì)，將其凝膠化的上限溫度提高到33.6℃。這種水凝膠能保持凝膠狀態(tài)而不溶解，溫度也能保持穩(wěn)定。

　　由于這種穩(wěn)定性，該蛋白質(zhì)可用于局部治療，包括愈合傷口。除了提高耐熱性，這種新的蛋白質(zhì)凝膠化速度比以前的版本快得多，因此在醫(yī)療應(yīng)用方面效率更高。

　　研究人員認(rèn)為，新計(jì)算機(jī)模型能制造出穩(wěn)定的凝膠，以極高的成功率生成序列并創(chuàng)造出具有新特性的蛋白質(zhì)。這將加快制造速度，徹底改變制造生物材料的方式。

　　蛋白質(zhì)，這種組成人體細(xì)胞、組織的重要成分，如今也成為治療疾病、幫助愈合的利器。由天然蛋白質(zhì)組成的氟化材料，包裹著藥物進(jìn)入人體后，可在磁共振技術(shù)下成像，不用進(jìn)行有創(chuàng)檢查，醫(yī)生就能確定藥物位置；研究人員設(shè)計(jì)出的另一種蛋白質(zhì)，能發(fā)出熒光，可視化變得更加容易……在計(jì)算機(jī)模型的幫助下，研究人員可以高效生成各種神奇的蛋白質(zhì)，它們具備可供人類利用的特殊功能，從而制造出各種醫(yī)療用高性能材料。