该技术可实现生物分子和药物的高效封装和紫外光调节释放

特拉维夫大学(TAU)的研究人员开发了一种新技术，该技术可以通过暴露于紫外线来控制分子的封装和释放。

研究人员说，分子的有效封装被认为是一项重大的技术挑战。新技术允许分子的高效封装和高负载能力，可能会满足这一需求。研究人员估计，该技术将进一步开发输送系统，利用光通过外部刺激控制体内生物分子和药物的释放。

该研究由博士生Itai Katzir领导，并由TAU的George S. Wise生命科学学院Shmunis生物医学和癌症研究学院的Ayala Lampel博士监督。该研究于今年早些时候发表在Advanced Materials上。

研究人员解释说，新技术的灵感来自麻疹病毒形成的病毒区室。在宿主细胞感染后，病毒形成区室，容纳参与新病毒颗粒形成的所有反应，这一过程使这些区室得名：病毒工厂。

最近的研究表明，这些病毒工厂实际上是动态的液体状结构，通过称为液-液相分离的过程在宿主细胞内形成。

受负责这些工厂形成的病毒蛋白的启发，研究人员设计了一种肽(短简约蛋白质)，其形成类似于病毒工厂的隔室，用于封装生物分子。此外，研究人员在肽序列中加入了一种独特的元素，通过使用紫外线照射隔室来控制分子的封装和释放。

“我们的目标是从肽和RNA分子的复合物中设计出类似液体的隔室，这将能够有效地封装各种生物分子，同时保持其天然结构，”Lampel博士解释说。

“设计的肽和RNA形成类似于病毒工厂的液体状隔室。我们进一步开发了这些区室，通过在紫外线照射后裂解的肽序列中加入保护基团来刺激响应。具有可光裂解保护基团的肽与RNA形成隔室，与没有保护基团的区室相比，对各种分子具有更高的包封效率。我们表明，通过将隔室暴露在紫外线下并释放保护基团，我们可以控制封装生物分子的释放。

“该系统的另一个独特特性是封装分子的高渗透性和负载能力，这在当前技术中的部分受到限制。因此，这项技术为生物医学和生物技术应用提供了机会，包括药物、蛋白质、抗体或其他治疗分子的封装、递送和释放，“兰佩尔博士补充道。