美研究可阻斷蛋白生成的量子點(diǎn)技術(shù)

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種可以阻止特定基因表達(dá)的方法，并因此在2006年贏得諾貝爾獎(jiǎng)。該發(fā)現(xiàn)就是活細(xì)胞內(nèi)的RNA干擾（RNAi）現(xiàn)象，給醫(yī)療科學(xué)帶來誘人的希望，不過迄今為止該技術(shù)仍難以得到應(yīng)用?，F(xiàn)在，美國華盛頓大學(xué)與埃默里大學(xué)的科學(xué)家通過使用一種稱為“量子點(diǎn)”的納米技術(shù)成功地解決了這個(gè)問題。這項(xiàng)技術(shù)比現(xiàn)有的將基因靜默工具小分子干擾核糖核酸（siR鄄NA）注入細(xì)胞的方法有效10倍到20倍以上。該研究成果發(fā)表在近期的《美國化學(xué)會(huì)志》網(wǎng)絡(luò)版上。

　論文作者、華盛頓大學(xué)生物工程副教授高虓虎相信，這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)siRNA傳遞領(lǐng)域產(chǎn)生非常重要的影響。論文的另一作者、埃默里大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系教授聶書明也表示，這項(xiàng)研究幫助克服了siRNA領(lǐng)域長期存在的障礙：如何在低毒性條件下實(shí)現(xiàn)靜默。

　這項(xiàng)新近實(shí)驗(yàn)所使用的量子點(diǎn)為一個(gè)直徑僅6納米，由半導(dǎo)體材料制成的熒光球。量子點(diǎn)的*光學(xué)特性使得這些熒光球發(fā)出不同顏色的光。而量子點(diǎn)是為細(xì)胞成像、太陽能電池與發(fā)光二極管而研發(fā)的。

　每個(gè)量子點(diǎn)都被攜帶一個(gè)正電荷的質(zhì)子海綿所包圍。如果沒有附加任何量子點(diǎn)，siR鄄NA的負(fù)電荷會(huì)阻止siRNA復(fù)合體穿透細(xì)胞壁。有了量子點(diǎn)的依附，電荷更加微弱的siRNA復(fù)合體就會(huì)穿越細(xì)胞壁，從核內(nèi)體逃離并積聚在細(xì)胞液中，在此siRNA復(fù)合體就能從事擾斷蛋白質(zhì)制造的工作。這種新方法的關(guān)鍵是：研究人員可調(diào)整量子點(diǎn)的質(zhì)子海綿外層的化學(xué)成分，從而能控制這些量子點(diǎn)依附在siRNA上的緊密程度。

　在停止基因活性方面，量子點(diǎn)技術(shù)明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)siRNA以量子點(diǎn)傳遞時(shí)，試驗(yàn)蛋白在細(xì)胞內(nèi)的生產(chǎn)量下降至2％。相比之下，當(dāng)siRNA以3種商業(yè)試劑或目前在實(shí)驗(yàn)室普遍使用的引起反應(yīng)的物質(zhì)中的其中一種傳遞時(shí)，試驗(yàn)蛋白的生產(chǎn)量仍處于正常水平的13％至51％。

　這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的核心是，熒光量子點(diǎn)將允許科學(xué)家觀察到siRNA的活動(dòng)。先前的siRNA追蹤劑所發(fā)出的光無法持續(xù)超過1分鐘，而使用這種專為成像開發(fā)的量子點(diǎn)時(shí)，所發(fā)出的光每次可持續(xù)1小時(shí)。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員對(duì)這個(gè)過程持續(xù)觀察了數(shù)小時(shí)，以追蹤基因靜默劑的路徑。

　對(duì)細(xì)胞而言，這種新方法比現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)的毒性要少5倍至10倍，這表明量子點(diǎn)依附傷害細(xì)胞的可能性較小。理想的傳遞工具將*不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成影響，而*的生物學(xué)挑戰(zhàn)將會(huì)是siRNA阻止細(xì)胞生成不需要的蛋白。

　量子點(diǎn)比先前的技術(shù)更加有效的確切原因目前依然是個(gè)謎團(tuán)。但研究人員相信，此種改善應(yīng)是核內(nèi)體脫離及量子點(diǎn)從siRNA分離的能力所致。

美研究可阻斷蛋白生成的量子點(diǎn)技術(shù)