NanoLabs专注于生物医学领域最前沿科技进展，包括纳米生物、生物材料、医疗柔性器件等诸多领域。每天，我们都为您提供原创的、最新的、前沿科研成果速递，如有错误之处，请在后台留言，或联系文末编辑微信。 1. Nature Commun.: RNA引导核酸切割和基因编辑的条件控制 原核生物使用基因组内的一段重复序列称为CRISPR（规律成簇的间隔短回文重复），以破坏入侵的遗传分子。尽管CRISPR系统在DNA和RNA技术中得到了广泛的应用，但也存在一定的不良影响。例如，稳定活性的CRISPR系统可能会导致脱靶效应。 有鉴于此，武汉大学周翔教授和田沺教授等人通过引入引导RNA（gRNA）的合成后masking和化学激活，以控制CRISPR系统。使用了RNA结构分析探针（2-azidomethylnicotinic acid imidazolide/2-叠氮基甲基烟酸咪唑啉）。此外，研究人员完成了活细胞中基因编辑的条件控制。这项概念验证研究表明，将gRNA进行化学激活作为化学生物学的通用工具具有广阔的前景。
Wang, S., Wu, L., Huang, H. et al. Conditional control of RNA-guided nucleic acid cleavage and gene editing. Nat Commun 11, 91 (2020) doi:10.1038/s41467-019-13765-3 https:///10.1038/s41467-019-13765-3 2. Nature Rev. Clin. Oncol.: 克服 “明星疗法”当前障碍的工程策略 基因工程表达嵌合抗原受体（CARs）的T细胞在B细胞白血病或淋巴瘤的某些亚型患者中具有显著的治疗作用，在多发性骨髓瘤患者中也具有良好的疗效。然而，各种各样的障碍限制了CAR-T细胞疗法在这些患者以及其他癌症患者的有效性和广泛使用性，在实体肿瘤患者中更是如此。 CAR T细胞疗法面临的重要挑战，包括严重的毒性、输送的限制、肿瘤内浸润和激活、体内欠佳的持续性、抗原逃逸和异质性以及生产等问题。为了克服这些局限性，并将CAR T细胞的用途扩大到更广泛的恶性肿瘤，那么，CAR设计需要超越常规结构。 研究人员正在通过广泛的工程策略来解决当前的障碍，以提高这种治疗方法的安全性、有效性和适用性。在这篇综述中，纪念斯隆-凯特林癌症中心Renier J. Brentjens等人讨论了新颖的CAR T细胞产品的创新设计，且这些产品正在被开发以增加和扩展这些疗法的临床益处，以用于治疗各种癌症。
Rafiq, S., Hackett, C.S. & Brentjens, R.J. Engineering strategies to overcome the current roadblocks in CAR T cell therapy. Nat Rev Clin Oncol (2019) doi:10.1038/s41571-019-0297-y https:///10.1038/s41571-019-0297-y 3. ACS Nano：GO在肝小叶内差异性定位引起的无序分段 肝脏是隔离纳米药物的主要器官，这对药物递送构成了巨大的障碍，并引起了人们对毒性的担忧。然而，隐藏在肝脏隔离和对肝脏影响的背后的机制细节目前仍不清楚。而研究肝脏的困难在于其复杂性，它是由严格组织的解剖单位--小叶构成的。 氧化石墨烯(GO)因其在生物医学中的应用而备受关注，尤其是作为纳米载体，但对其在肝脏这个主要的富集和代谢器官中的隔离作用却知之甚少。在此，中科院生态环境研究中心刘思金、美国加利福尼亚大学Xia Tian等人揭示了GO在肝小叶中差异性分布，并明确了GO诱导的肝区段改变的遗传和表观遗传机制。 揭示了GO在肝小叶中的差异性分布，结果表明门静脉三联区周围的GO含量高于中央静脉区。值得注意的是，肝脏的分段模式也发生了变化，这反映在涉及肝细胞完整性和新陈代谢的重要区段基因的变化上，导致肝功能受损。 RNA-Seq和DNA甲基化测序分析表明，GO诱导的肝功能区段的改变可能归因于部分通过TET依赖性信号传导调控肝脏分段的关键信号通路失调，不仅包括mRNA转录，还有DNA甲基化印迹模式。
Yakun Wu, Wenya Feng, Rui Liu, et al. Graphene Oxide Causes Disordered Zonation Due to Differential Intralobular Localization in the Liver. ACS Nano, 2019. https:///10.1021/acsnano.9b08127 4. Nanoscale：等离激元普鲁士蓝纳米粒子用于SERS/ MRI指导的光学治疗 表面增强拉曼散射(SERS)和磁共振成像(MRI)指导的光学治疗因具有优势互补，相似的成像空间分辨率和深度等特点，已经成为癌症治疗的一大新突破。华中科技大学朱青、武汉农业科学研究院曾令文研究员和武汉大学沈爱国教授合作制备了一种单分散的普鲁士蓝的包裹金纳米粒子(Au@PB NPs)，并将其作为一种MRI结合零背景SERS成像的造影剂。 作为SERS和MRI信号源的PB可以很容易地组装到单个Au NPs上。其中的铁离子具有很好的体内核磁共振弛豫效率；同时得益于内核Au NPs的等离激元增强，C≡N基团可以在拉曼静默区(1800-2800 cm-1)处表现出特异的、强的、稳定的(3S) SERS发射，使得其在单个甚至亚细胞水平上的体内成像更为精确。并且，PB在近红外区也具有显著的吸收特性，因此也可同时作为光敏剂来用于光热治疗和光动力治疗。
Wei Zhu, Ling-Wen Zeng, Ai-Guo Shen. et al. Monodispersed Plasmonic Prussian Blue Nanoparticles for Zero-background SERS/MRI-guided Phototherapy. Nanoscale. 2020 DOI:10.1039/C9NR08471A https://pubs./en/content/articlelanding/2020/nr/c9nr08471a#!divAbstract 5. Nano. Lett：利用听觉感应蛋白对细胞活动进行声遗传学调节 可以对不同的外界刺激作出反应的生物分子可以对转基因细胞进行远程控制。中国台湾国立清华大学Chih-Kuang Yeh和Yu-Chun Lin合作报道了一种利用超声对目标细胞的活动进行调控的系统。该系统包括一种源于听觉传感蛋白压力素的超声响应蛋白。 实验结果表明，在使用压力素(N7T, N308S)对细胞进行转染后，低频率和低压力的超声脉冲就可以有效地诱导产生细胞钙响应。此外，超声脉冲还可以对小鼠大脑深部表达压力素(N7T, N308S)的靶神经元进行无创刺激。 这一研究工作充分阐明了听觉感应蛋白使得哺乳动物细胞可以感知超声波刺激的机制，表明超声也可以作为一种新型的无创治疗深部组织的工具。
Yao-Shen Huang, Yao-Shen Huang, Yu-Chun Lin. et al. Sonogenetic Modulation of Cellular Activities Using an Engineered Auditory-Sensing Protein. Nano Letters. 2020 DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b04373 https://pubs./doi/10.1021/acs.nanolett.9b04373 6. Nano. Today：基于敏感、特异性的纳米颗粒进行侧向层析检测以用于床旁诊断 作为床旁检测(POC)试剂盒的侧向层析检测(LFAs)目前已被广泛地应用，而它的的流行也是由于其具有可移植性、快速的结果生成时间、简单性、稳定性和成本低等优点。然而，与基于实验室的技术相比，LFAs在目前也有着一定的局限性。 新加坡A*STAR研究所Jackie Y. Ying综述介绍了LFA发展的迭代过程，并对构建敏感、特异性的捕获/探测材料、实现多路检测和信号放大等相关策略进行了讨论。
Jun Hui Soh, Jackie Y. Ying. et al. Strategies for developing sensitive and specific nanoparticle-based lateral flow assays as point-of care diagnostic device. Nano Today. 2020 https://www./science/article/pii/S1748013219305420 7. Materials Horizons：通用型RNA膜微针透皮给药系统 微针作为一种非侵入性的途径，已经广泛地实现了功能性生物分子的经皮给药。然而，建立一种简单而通用的方式来确保大量药物的稳定装载仍然是势在必行的，特别是对于核酸类药物的输送。近日，韩国的首尔大学Jong Bum Lee、阿桑医疗中心Peter C. W. Lee等研究人员提出了一种普遍适用的RNA膜涂层系统，作为制造专用微针的新平台。 由于RNA膜具有比表面积大、载重量大、材料性能可控的优点，并且通过有针对性地对定制的支架微针进行3D打印，从而实现RNA膜微针的定制。此外，无论支架的结构和材料如何，RNA膜的简单覆盖都有利于RNA涂层微针的制造。本研究展示了通过定向微针成功地将RNA与各种类型的药物一起输送。该方法提供了特制微针制造高效透皮给药的技术路线。
Dajeong Kim, Hyejin Kim, Peter Chang-Whan Lee, et al. Universally Applicable RNA Membrane-based Microneedle System for Transdermal Drug Delivery. Materials Horizons, 2020. DOI: 10.1039/c9mh01838g https://pubs./en/content/articlelanding/2020/mh/c9mh01838g#!divAbstract 纳米生物医学最前沿 NanoLabs 微信公众号 你值得拥有 |
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