雖然磁性納米顆粒在細(xì)胞成像和組織生物工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但從長(zhǎng)期來(lái)看，它們?cè)诟杉?xì)胞中發(fā)生的變化仍未得到證實(shí)。來(lái)自CNRS、索邦大學(xué)(Sorbonne university)、巴黎狄德羅大學(xué)(Paris Diderot)和巴黎第13大學(xué)(Paris 13)研究人員發(fā)現(xiàn)，這些納米顆粒會(huì)大量降解，在某些情況下，細(xì)胞會(huì)“重新磁化”。

這一現(xiàn)象是由第一個(gè)納米顆粒降解后釋放到細(xì)胞內(nèi)介質(zhì)中鐵產(chǎn)生新的磁性納米顆粒生物合成的標(biāo)志。這項(xiàng)研究發(fā)表在2019年2月11日的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上，它可以解釋人類細(xì)胞中存在的“天然”磁性，并有助于設(shè)想納米醫(yī)學(xué)的新工具，這要?dú)w功于細(xì)胞自身產(chǎn)生的這種磁性。

博科園-科學(xué)科普：磁性納米顆粒是當(dāng)今納米醫(yī)學(xué)的核心，它們可以作為影像學(xué)診斷試劑、熱抗癌試劑、藥物靶向制劑和組織工程制劑。在完成治療任務(wù)后，它們?cè)诩?xì)胞中的命運(yùn)問(wèn)題還沒(méi)有得到很好的理解。為了追蹤這些納米顆粒在細(xì)胞中的旅程，法國(guó)巴黎大學(xué)(CNRS/ Universite Paris Diderot)和巴黎大學(xué)(INSERM/ Universite Paris Diderot/ Universite Paris 13)實(shí)驗(yàn)室的研究人員與索伯恩大學(xué)(Sorbonne university 1)的科學(xué)家合作，開(kāi)發(fā)了一種研究生命系統(tǒng)中納米磁性的原始方法：首先在體外將磁性納米顆粒植入人體干細(xì)胞，。然后讓它們分化發(fā)育一個(gè)月，在細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中長(zhǎng)期觀察它們并監(jiān)測(cè)它們的轉(zhuǎn)化。

通過(guò)跟蹤這些納米顆粒在細(xì)胞中的“磁指紋”，研究人員發(fā)現(xiàn)它們首先被破壞(細(xì)胞磁化下降)，然后釋放鐵到細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中。接下來(lái)，這種“游離”的鐵以非磁性的形式儲(chǔ)存在鐵蛋白中，鐵蛋白是負(fù)責(zé)儲(chǔ)存鐵的蛋白質(zhì)，或者作為細(xì)胞內(nèi)新磁性納米顆粒生物合成的基礎(chǔ)。這種現(xiàn)象在某些細(xì)菌中是已知的，但是像這樣的生物合成從未在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中出現(xiàn)過(guò)。這可以解釋在人體不同器官的細(xì)胞，尤其是大腦中，觀察到磁性晶體的存在。更重要的是，這種以磁性形式儲(chǔ)存的鐵也可能是細(xì)胞長(zhǎng)期“解毒”以對(duì)抗多余鐵的一種方式。從納米醫(yī)學(xué)的角度來(lái)看，這種生物合成為細(xì)胞純生物磁標(biāo)記的可能性開(kāi)辟了一條新途徑。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來(lái)自:??CNRS

參考期刊文獻(xiàn):《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》

博科園-傳遞宇宙科學(xué)之美