白宏震/汤谷平团队AFM：杂化细胞膜包裹卟啉纳米颗粒用于增强乳腺癌光化疗的分子动力学模拟
仿生膜给药系统的构建为癌症治疗带来了新的机遇和挑战。细胞膜伪装的纳米颗粒可以保持细胞同源靶向性等固有的特性并增强纳米颗粒在复杂血液环境中的稳定性。
近期，浙江大学化学系汤谷平教授、杭州师范大学李世军教授和杭州电子科技大学梁立军副教授联合团队合作在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Molecular Dynamics Simulations of Hybrid Cell Membrane-Coated Porphyrin Nanoparticles for Enhanced Photochemotherapy of Breast Cancer”的研究成果。
研究团队在全原子分子动力模拟和耗散离子动力学模拟的指导下设计并合成了一种柱状两亲性卟啉分子（Por）作为药物载体与化疗药物阿霉素（Dox）通过分子自组装构建了Dox-Por纳米胶束。小鼠乳腺癌细胞膜（4T1-M）和红细胞膜（RBC-M）融合制备的混合仿生膜（TRM）包裹在于Dox-Por后得到Dox-Por@TRM。体内外抗肿瘤结果显示Dox-Por@TRM通过单剂量治疗对小鼠乳腺癌4T1具有优越的靶向效率和增强的光化学治疗效果，并能有效预防肿瘤复发和转移。尽管计算模拟的准确性和可靠性仍需要实验验证，但它可以基于最少的实验数据有效地预测和模拟结果，从而为选择、条件和可能性提供指导。该研究引入了一种创新的药物载体设计方法，为光动力与化疗联合治疗提供了一种可行有效的策略，促进了计算模拟在药物设计、给药等各个领域的应用潜力。
图1：癌症-红细胞杂交膜伪装的超分子自组装用于癌症光化学疗的示意图
图2：Dox和Por的分子间相互作用表征
图3：Dox和Por的自组装行为示意图
该文章第一作者为浙江大学化学系王淑萍博士，现为杭州师范大学材料与化学化工学院助理研究员。白宏震副研究员、李世军教授和梁立军副教授为共同通讯。该工作得到国家自然科学基金项目（22405068、21572042、22175153、52073248、22071040）和浙江省自然科学基金项目（LQN25B020009、LZ24B020005、CZ17002007）的支持。同时感谢杭州师范大学张子彬副教授和浙江工商大学黄建颖老师的帮助。
文章链接：https://10.1002/adfm.202425101
文字：汤谷平教授课题组
编辑：黄珍珍、邹尔纯
审核：林旭锋