浙江大学周民团队 ACS Nano:口服微藻-纳米复合递送系统预防放射性损伤

近日,浙江大学周民团队设计了一种可高效负载ASX的微藻-纳米复合口服递送系统,用于防护肠道及全身的放射性损伤(图1),该项工作以Oral Microalgae-Nano Integrated System against Radiation-Induced Injury为题发表于ACS Nano。该工作以课题组前期的微藻递送研究为基础,采用可食用的天然微藻—螺旋藻(Spirulina platensis, SP)作为复合递送系统的微载体。由于SP表面具有负电性,因此可以吸附正电荷物质。团队利用了SP的这一天然特性,首先将ASX封装于壳聚糖修饰的正电荷纳米颗粒(ASXnano)中,再使其通过静电吸附作用附着于SP表面,形成均匀致密的纳米涂层,从而构建了将微藻载体与纳米载体相结合的复合递送系统(SP@ASXnano),该合成方法步骤简易、负载效率高,可有效保持SP与ASX的结构与生物活性。

图1 微藻-纳米复合口服递送系统的合成步骤与主要作用机制。PVA,聚乙烯醇;PLGA,聚乳酸-羟基乙酸;ASX,虾青素;CS,壳聚糖;SP,螺旋藻;ROS,活性氧;SCFAs,短链脂肪酸

图1 微藻-纳米复合口服递送系统的合成步骤与主要作用机制。PVA,聚乙烯醇;PLGA,聚乳酸-羟基乙酸;ASX,虾青素;CS,壳聚糖;SP,螺旋藻;ROS,活性氧;SCFAs,短链脂肪酸

实验显示,所构建的微藻-纳米复合递送系统具有“既互补又协同”的作用特性,SP与ASXnano之间既具有互为补充的药物递送能力,又具有多方面的协同治疗作用。具体而言,SP微载体具有肠内滞留时间长、分布面积大、易于降解等递送特点,可在肠道内持续、充分地释放ASXnano;ASXnano纳米载体则可以提高药物水溶性,保护药物活性,促进药物经肠道吸收进入血液循环,从而有效增加肠道与全身的药物浓度,显著改善口服生物利用度。同时,SP和ASXnano在抗炎、保护造血功能、调节肠道菌群、增加粪便SCFAs等方面具有协同效应,可共同增强对放射性损伤的防护效果,发挥多方面的有益作用。

该工作利用天然微藻有效负载了难溶性药物虾青素,实现了该药物在肠道与全身辐射防护中的口服应用,开发了一种具有良好安全性、口服利用度与多重有益效果的口服辐射防护制剂。该研究也揭示了微藻-纳米复合策略在口服递送中的优势,拓展了螺旋藻作为难溶性药物载体的适用性,为口服药物递送和辐射防护研究提供了有潜力的解决方案。

Related Posts

Read More

远红光也能光合!微拟球藻类囊体改造新突破

本研究以加氏微拟球藻为研究对象,探明其适应远红光环境的独特光合调控机制。不同于常规色素合成适配方式,该藻通过叶绿体内部重构,促使类囊体膜增殖组装,形成特有的类囊体群空间结构,无需色素红移即可高效利用远红光进行光合作用,为理解光合生物环境适应多样性提供了全新理论依据。…

Read More

螺旋藻:被称为 “超级食物” 的蓝绿小精灵

螺旋藻是一种螺旋丝状蓝绿微藻,原产于碱性湖泊,自古便被先民当作天然口粮。它被誉为超级食物,蛋白质含量远超肉蛋,富含藻蓝蛋白、维生素与矿物质,抗氧化、易吸收,营养价值极高。同时生长快、可净水,兼具生态与经济价值,如今广泛用于保健食品、饲料等领域,是大自然馈赠的优质营养资源。…

Read More

微曝气强化藻菌协同提升低碳氮比废水中氮的去除效率

本研究以藻菌共生系统处理低碳氮比废水,发现低强度曝气是提升系统效能的关键手段。适度曝气可促进藻菌生物量积累,强化二者正向协同作用,显著提高氮磷去除效率。其机制在于激活系统能量储存与电子传递,增强氮转运同化能力,同时降低能耗、减少外加碳源依赖,为低碳氮比废水处理提供经济高效的调控思路。…