技术允许生物分子和药物的有效封装和紫外线调节释放

特拉维夫大学 (TAU) 的研究人员开发了一项新技术，可以通过暴露于紫外线来控制分子的封装和释放。

研究人员表示，分子的有效封装一直被认为是一项重大的技术挑战。允许高效封装和高分子负载能力的新技术可能会满足这一需求。研究人员估计，该技术将进一步开发利用光通过外部刺激在体内控制生物分子和药物释放的输送系统。

该研究由博士生 Itai Katzir 领导，并由 TAU George S. Wise 生命科学学院 Shmunis 生物医学与癌症研究学院的 Ayala Lampel 博士监督。该研究于今年早些时候发表在 Advanced Materials上。

研究人员解释说，这项新技术的灵感来自麻疹病毒形成的病毒区室。感染宿主细胞后，病毒形成隔室，其中包含与新病毒颗粒形成有关的所有反应，这一过程使这些隔室得名：病毒工厂。

最近的研究表明，这些病毒工厂实际上是动态的液体状结构，它们是通过一种称为液-液相分离的过程在宿主细胞内形成的。

受负责形成这些工厂的病毒蛋白的启发，研究人员设计了一种肽(短的简约蛋白)，它形成类似于病毒工厂的隔间，用于封装生物分子。此外，研究人员在肽序列中加入了一个独特的元素，可以通过使用紫外线照射隔室来控制分子的封装和释放。

“我们的目标是从肽和 RNA 分子的复合体中设计出类似液体的隔室，这将能够有效地封装各种生物分子，同时保持其天然结构，”Lampel 博士解释说。

“设计的肽和 RNA 形成类似于病毒工厂的液体状隔间。我们进一步开发了这些隔室，通过将保护基团结合到在紫外线照射后被切割的肽序列中，使其具有刺激响应性。具有光可裂解保护基团的肽与 RNA 形成隔室，与没有保护基团的隔室相比，对各种分子具有更高的封装效率。我们表明，通过将隔室暴露在紫外线下并释放保护基团，我们可以控制封装的生物分子的释放。”

“该系统的另一个独特特性是封装分子的高渗透性和负载能力，这在目前的部分技术中受到限制。因此，这项技术为生物医学和生物技术应用开辟了机会，包括药物、蛋白质、抗体或其他治疗分子的封装、递送和释放，”Lampel 博士补充道。

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