DSPE-PEG-SH作为一种常用的纳米材料修饰剂,其表面电荷状态可通过多种策略进行调控,进而影响细胞对纳米颗粒的摄取效率。
图为:DSPE-PEG-SH结构式
表面电荷调控策略主要包括化学修饰和混合组装两种方式。化学修饰方面,可通过在DSPE-PEG-SH分子中引入带正电或负电的功能基团来改变电荷性质。例如,将DSPE-PEG-SH与阳离子聚合物(如聚乙烯亚胺,PEI)偶联,可使纳米颗粒表面带正电荷;或引入羧基、磺酸基等阴离子基团实现负电荷修饰。混合组装则是将DSPE-PEG-SH与其他带电荷的脂质或聚合物按不同比例混合,形成具有特定电荷密度的纳米颗粒表面。
在细胞摄取效率方面,表面电荷的作用机制与细胞膜特性密切相关。细胞膜表面主要带负电荷,带正电荷的DSPE-PEG-SH修饰纳米颗粒可通过静电吸引与细胞膜结合,增强纳米颗粒与细胞表面的相互作用,促进细胞摄取。研究表明,适度正电荷的纳米颗粒能更有效地吸附于细胞表面,并通过网格蛋白介导或小窝蛋白介导的内吞途径进入细胞。而带负电荷的纳米颗粒虽缺乏静电吸引优势,但其与细胞膜间的静电排斥力可减少非特异性吸附,通过受体介导的内吞作用实现靶向摄取,如与细胞表面特异性受体结合的带负电纳米颗粒,能准确进入目标细胞。此外,表面电荷还会影响纳米颗粒在细胞内的运输路径与逃逸效率,正电荷纳米颗粒可能更容易从内涵体中逃逸,释放负载的药物或基因,从而提高Treatment 效果。
然而,过高的表面电荷会导致纳米颗粒聚集或引发免疫反应,因此需准确调控表面电荷密度与性质,以实现最佳的细胞摄取效率与生物安全性。
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