將外源大分子（例如糖類、蛋白質(zhì)、基因等）傳遞到細(xì)胞和組織中近年來用于細(xì)胞和基因治療。我們已經(jīng)開發(fā)了各種不同的細(xì)胞內(nèi)大分子傳遞策略，包括化學(xué)方法（如脂質(zhì)體、多陽離子等）和物理機(jī)械方法（如電穿孔、光穿孔、納米針等）。然而，目前仍缺乏一種高效、非破壞性且適用于體內(nèi)/體外的通用大分子傳遞策略。
光熱方法具有高通量、廣泛的適用性、非破壞性和遠(yuǎn)程操作的優(yōu)勢。然而，光熱方法難以實現(xiàn)外源分子的定向傳輸，這限制了細(xì)胞內(nèi)傳遞效率。盡管已經(jīng)嘗試通過人為擠壓來實現(xiàn)外源分子的定向傳輸，但光熱介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)傳遞效率仍受操作時間差異的限制。因此，通過激光實現(xiàn)外源分子的定向傳輸成為設(shè)計體內(nèi)/體外通用細(xì)胞內(nèi)傳遞策略的關(guān)鍵。
2023年8月18日，蘇州大學(xué)化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院的通訊作者陳紅教授和江蘇百賽飛公司的王蕾博士合作，開發(fā)了一種稱為光熱泵（PTP）貼片的新型技術(shù)，用于高效、非破壞性地將治療性大分子傳遞到目標(biāo)細(xì)胞和組織中，適用于體外和體內(nèi)應(yīng)用。在這種方法中，通過激光照射，細(xì)胞膜發(fā)生可逆性破裂，與此同時，“外源分子儲庫”也發(fā)生收縮，從而實現(xiàn)了大分子的定向傳遞入細(xì)胞，最終達(dá)到了高效的細(xì)胞內(nèi)傳遞。PTP貼片被認(rèn)為是一種通用結(jié)構(gòu)，可用于實現(xiàn)高效、非破壞性的體外/體內(nèi)細(xì)胞內(nèi)大分子傳遞。在體內(nèi)經(jīng)皮細(xì)胞內(nèi)傳遞實驗中，研究團(tuán)隊證明了這一技術(shù)的有效性。通過使用PTP貼片和由表皮細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體，目標(biāo)基因被高效地且無創(chuàng)地傳遞到表皮細(xì)胞和真皮細(xì)胞中。相關(guān)論文以Universal Strategy of Efficient Intracellular Macromolecule Directional Delivery Using Photothermal Pump Patch為題，發(fā)表在Advanced Materials期刊上。第一作者是蘇州大學(xué)化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院的Heming Tang博士。
綜合而言，這項研究提出了一種新穎的光熱泵貼片技術(shù)，用于實現(xiàn)高效、非破壞性的體內(nèi)/體外細(xì)胞內(nèi)大分子傳遞。研究人員指出，PTP貼片為治療皮下毛囊、血管、神經(jīng)以及皮下腫瘤等提供了新的可能性。此外，他們還展示了PTP貼片在轉(zhuǎn)導(dǎo)免疫檢查點阻滯治療藥物等方面的潛在應(yīng)用，為治療皮膚疾病提供了廣闊的平臺。
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