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红细胞不仅是人体内运输氧气的媒介，还可以清除血液中的有害物质。最近，美国约翰·霍普金斯大学的科学家开展了一项全新的研究，希望观察伪装成红细胞的仿生合成纳米颗粒如何更有效地在小鼠身上发挥同样的作用。他们发现，将纳米颗粒塑造成非球形有助于提升效果。
此前有研究表明，将合成纳米颗粒用真正的红细胞的细胞膜包裹起来，可以让这些颗粒像清洁海绵一样发挥作用。约翰·霍普金斯大学的生物医学工程师乔丹·格林（Jordan Green）表示：“通过向血液中大量注入这类颗粒，我们制造出了吸收毒素的工具，这可以减小对健康细胞的危害。”这是在研究纳米颗粒时的一种全新尝试，而格林是这项研究的通讯作者。相关论文发表于《科学·进展》（Science Advances）杂志。
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研究人员首先用一种安全的、广泛应用于治疗设备中的可生物降解聚合物制造球形纳米颗粒。然后，他们将颗粒拉伸成扁平的飞盘形和拉长的橄榄球形。最后，他们用从小鼠红细胞上剥离的细胞膜把每种形状的部分颗粒包裹起来。
研究小组猜想，形状类似于真正的红细胞的飞盘形纳米颗粒能够吸收更多毒素，因为它们的表面积更大。为了测试哪种形状最有效，研究人员将每种形状的颗粒分别注射到一批小鼠的体内，它们都暴露于致死量的金黄色葡萄球菌毒素中。格林和同事发现，被细胞膜包裹的橄榄球状颗粒在被免疫系统清除之前存活时间最长，几乎是没有细胞膜的颗粒的7倍。接受包膜球形颗粒治疗的小鼠，存活时间没有比未经治疗的小鼠长很多。但是，有三分之一接受包膜飞盘形颗粒注射的小鼠，和一半接受了橄榄球形颗粒注射的小鼠，在一周后仍然健康地活着。
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格林指出，尽管飞盘形颗粒在形状上和红细胞更相似，但橄榄球形的颗粒效果更好。他说：“这表明还存在圆盘形没有模仿到的地方，比如红细胞在流动时变形的弹性。”他补充说，橄榄球形的颗粒可能更容易在血液中移动。
加利福尼亚大学旧金山分校的细胞和分子药理学家戴奇·马林斯（Dyche Mullins，并未参与这项研究）表示，其他研究发现，非球形的形状和仿生膜涂层可以分别延长合成颗粒在血液中的寿命，但这项研究证明了这两种方法还能协同工作。
撰文：哈里尼·巴拉特（Harini Barath）
翻译：鲁智元
文章来源：环球科学
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