国家重大科学研究计划项目“生物医学纳米材料对血细胞作用的研究”工作进展与讨论

纳米材料对血液免疫功能细胞的作用及其在白血病免疫治疗中的新方法研究

中国医学科学院基础医学研究所 许海燕 教授


1.碳纳米管对血细胞的作用及对凝血过程的影响

碳纳米管作为药物或者诊断探针的载体进入循环血液系统后,血液细胞暴露在碳纳米管环境中,会受到碳纳米管的影响与扰动。本课题系统研究了不同尺寸和不同表面修饰的多壁碳纳米管对血红细胞、血小板和血管内皮细胞的作用,。研究结果表明,不同化学基团修饰的碳纳米管对凝血过程有明显的影响,总体上会缩短凝血酶原的活化时间、引起血小板的活化和聚集,并且使红细胞发生明显的变形和聚集;对血管内皮细胞的生长具有一定的抑制作用。上述效应具有剂量、尺寸分布和表面化学依赖性。


图1 碳纳米管对血小板的作用:(a)对照组,(b)与碳纳米管孵育后,(c)不同浓度、不同尺寸及表面修饰的碳纳米管引起的血小板活化率。

2.特异性生物分子联合化疗药治疗白血病研究的基础研究

与正常细胞相比,白血病细胞会高表达某些参与调控白血病的增殖、迁移等生物过程蛋白分子。本课题设计合成了针对白血病细胞高表达蛋白的化合物,通过调节靶蛋白的功能,提高化疗药的药效,降低副作用。此项研究已经取得初步的进展,筛选得到了一组小分子化合物,分别与两种化疗药物联合,明显提高了药物对肿瘤细胞的杀伤能力(细胞实验)。

此外,本课题正在开展针对白血病细胞的核酸适配体筛选研究、基于膜片钳技术的磁性纳米颗粒对白血病相关细胞的离子通道作用研究、碳纳米管材料对细胞因子信号通路的研究、以及基于纳米免疫效应的细胞因子表达与白细胞水平的关系研究。目前各方面的工作均在按照计划进行。