纳米颗粒的最外层（黄色）在酸性环境中脱落
麻省理工学院（MIT）的化学工程师们利用几乎所有肿瘤均具备的一个性质——肿瘤的酸性比健康组织更强，设计了一款新型药物载体纳米颗粒。
MIT综合癌症研究中心David H. Koch 研究所的一名成员Paula Hammond表示，这些颗粒几乎能够靶向任何一种肿瘤，并可用来转运任何一种药物。Paula Hammond同时也是发表在国际权威抗物《ACS Nano》杂志上描述这些颗粒的论文的高级作者。
像大部分其它药物载体纳米颗粒一样，MIT研制的这种新型颗粒也被一层高聚物覆盖，以避免它们在血液流动中被降解。然而，MIT团队包括第一作者及其同事Zhiyong Poon博士后所设计的这个外层结构在进入肿瘤附近酸度稍大的环境时就会脱落。这样就暴露了下一层结构，该结构可以使纳米颗粒穿透单个肿瘤细胞。
研究者们在《ACS Nano》杂志上发表的研究指出，在老鼠中，这些颗粒能在流动的血液中存活长达24小时，最后聚集在肿瘤位点并且进入肿瘤细胞。
一个新靶点
MIT的这种新方法不同于大部分纳米颗粒设计者们所使用的方法。通常，研究者们通过一种特异性结合癌细胞表面蛋白的分子来改造颗粒，再试图用该颗粒靶向一个肿瘤。但这种策略的缺点是很难找到正确的癌细胞靶点，即存在于特定肿瘤中的所有癌细胞表面的分子而非健康细胞上的分子。同时，对某种肿瘤有效的靶点对另一种肿瘤不一定有用。
Hammond等人决定利用肿瘤的酸性——旺盛新陈代谢的副产物。肿瘤细胞的生长分裂速度比正常细胞快，代谢活动消耗了大量氧气，从而增加了酸度。随着肿瘤的生长，肿瘤组织的酸度越来越大。
为了构建这些酸性肿瘤的靶向性颗粒，研究者们使用了一种叫做“层层组装”的方法。这就意味着每一层都能满足一种特定功能的需要。
当最外层（由聚乙二醇，PEG组成）在肿瘤的酸性环境中降解掉之后，带正电的中间层就暴露出来。正电能帮助解决纳米颗粒运输中的另一难题，即颗粒到达一个肿瘤时，会很难接触并进入肿瘤细胞中。带有正电荷的颗粒能穿透带负电的细胞膜，但是，这些颗粒如果没有外壳（最外层PEG）就不能注入体内，因为它们会被正常组织破坏。
MIT拜耳化学工程教授Hammond表示，这种纳米颗粒的最内层是一种能运载癌症药物的高聚物，或者是可用于成像的量子点，实际上可以是任何设计者们想要运载的东西。
一层又一层
其他研究者们已经试着利用肿瘤的酸性设计纳米颗粒，但是Hammond研制的颗粒是第一个在活体动物中成功测试的。
德克萨斯大学西南医学院肿瘤性和药理学教授高金明表示，这种利用“层层组装”来创建带有保护层的颗粒的方法“非常聪明”，因为这样能够保证颗粒可以完整到达肿瘤靶点。有研究人员指出，这是一个很好的例证，它能作为一个通过靶向酸性肿瘤环境来提高药物运输效率的整体策略。
研究者们正计划进一步完善这些颗粒，并测试它们在动物体内运输药物的能力。Hammond预计将花上5至10年的发展时间才能进行人类临床试验。
Hammond团队同时也在研究能运载多种有效载荷的纳米颗粒。比如，最外PEG层可能运载一种药物或一个能引导肿瘤细胞易受颗粒中心携带的另一种药物影响的基因。
原文检索：http://www.sciencedaily.com/releases/2011/05/110503133228.htm
原文题目：Removable ‘Cloak’ for Nanoparticles Helps Them Target Tumors
