在纳米技术应用于生物医学领域的当下,纳米粒子的细胞摄取效率对其发挥功能极为关键。DSPE-PEG-Mesylate 作为一种重要的两亲性材料,对纳米粒子细胞摄取有着复杂的影响。
DSPE-PEG-Mesylate 由疏水性的 DSPE(二硬脂酰磷脂酰乙醇胺)、亲水性的 PEG(聚乙二醇)以及活性基团 Mesylate(甲磺酸酯基)构成。其独特结构为纳米粒子细胞摄取带来多方面改变。
图为:DSPE-PEG-Mesylate结构式
从空间位阻角度来看,PEG 链在纳米粒子表面形成水化层,这一水化层宛如 “屏障”,会阻碍纳米粒子与细胞表面受体的直接接触,在一定程度上降低细胞摄取效率。例如在一些药物递送体系中,未修饰 DSPE-PEG-Mesylate 的纳米粒子可迅速被细胞摄取,而经其修饰后,纳米粒子与细胞的相互作用受到干扰,摄取速率减缓。
然而,DSPE-PEG-Mesylate 也能通过其他机制提升细胞摄取。其 DSPE 部分可借助疏水作用,稳定地嵌入纳米粒子的脂质层或与疏水性内核相互作用,优化纳米粒子的表面性质,增强其与细胞的亲和力。同时,活性基团 Mesylate 可与细胞表面特定分子发生化学反应,或为纳米粒子连接靶向配体创造条件。当连接如抗体、多肽等靶向配体后,纳米粒子能够特异性地识别细胞表面相应受体,通过受体介导的内吞作用,提高细胞摄取效率。在tumorTreatment 研究中,利用 DSPE-PEG-Mesylate 修饰纳米粒子并连接tumor细胞特异性抗体,可使纳米粒子准确地被tumor细胞摄取,提高药物在tumor部位的富集量,增强Treatment 效果。
图为:Mesylate结构式
此外,纳米粒子的粒径、表面电荷等性质也会因 DSPE-PEG-Mesylate 的修饰而改变,间接影响细胞摄取。合适的粒径与表面电荷状态,能使纳米粒子更易于被细胞摄取。例如,适当修饰后的纳米粒子粒径处于细胞内吞作用偏好的范围,或者表面电荷从不利于细胞摄取转变为有利于细胞摄取的状态。
DSPE-PEG-Mesylate 对纳米粒子细胞摄取的影响是一把双刃剑,既可能因空间位阻阻碍摄取,又能通过优化表面性质、实现靶向功能以及调节纳米粒子相关特性来促进摄取。深入研究其作用机制,有助于准确调控纳米粒子的细胞摄取过程,推动纳米技术在生物医学领域的高效应用。