一种新发明的“纳米海绵”,披着红细胞制成的外壳,可以安全地清除血液中的多种毒素。加州大学圣地亚哥分校的科学家向一些小鼠注射了他们的纳米海绵,然后给这些动物注入了通常致命剂量的毒素——结果小鼠存活了。
这尤其令人关注,因为一种纳米海绵可以作用于一整类毒素。大多数针对毒液、生物武器或细菌的解毒剂或治疗方法都针对特定的分子结构来对抗,因此它们无法做到“一刀切”;而这种纳米海绵却可以。
由加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授梁方张(Liangfang Zhang)领导的科学家们,研究了一类被称为“成孔毒素”的蛋白质,它们的作用正如其名:通过在细胞膜上撕开一个洞来起作用。这些毒素存在于蛇毒、海葵,甚至像令人恐惧的耐药性金黄色葡萄球菌等细菌中。这些蛋白质有多种形状和大小,但它们的作用方式相似。
他们设计了一种纳米海绵,可以吸附任何类型的成孔毒素。它由一个包裹着红细胞膜的微小(85纳米)塑料球组成,红细胞膜基本上充当了诱饵,吸附了毒液。塑料球将所有东西固定在一起,并将蛋白质与真正的细胞靶点隔离开来。整个纳米海绵比一个完整的红细胞小3000倍。根据加州大学圣地亚哥分校发布的新闻稿,在团队对实验室小鼠进行的测试中,这些装置的半衰期约为40小时。
他们向小鼠注射了比纳米海绵多70倍的有毒蛋白质,而海绵仍然中和了毒素,并且没有对动物造成任何可见的损伤,团队报告称。下一步将是在动物身上进行临床试验,以验证它在广泛情况下的安全性。
该论文发表在本周的《自然·纳米技术》杂志上。