纳米粒子技术突破或可扩大生物药物获取渠道Breakthrough in nanoparticle technology could expand access to biologic medicines

美国芝加哥大学分子工程学院（UChicago PME）研究团队开发出一种革命性的聚合物纳米粒子技术。这种新型纳米粒子通过简单的温度变化即可在水中自组装形成，无需使用任何有机溶剂或特殊设备，能够稳定装载蛋白质和RNA等生物大分子药物。

"这种技术平台最令人振奋之处在于其简单性和多功能性。只需将样品从冷藏温度升至室温，我们就能可靠地制备出适用于多种生物药物的纳米载体。"

芝加哥大学分子工程创新与企业研究所Barry L. MacLean讲席教授、阿贡国家实验室科学家Stuart Rowan

从问题到技术平台的突破

当前生物药物输送普遍依赖脂质纳米颗粒（LNPs），这类载体需要使用酒精溶剂和复杂的微流控设备，且难以稳定装载蛋白质。研究团队开发的新型聚合物纳米粒子（polymersomes）完美解决了这些问题：在4℃低温下聚合物保持溶解状态，当温度升至室温时即可自组装形成均一尺寸的纳米结构。这项技术完全突破了现有纳米药物的制备限制。

"我们设想开发一个能同时适用于RNA和蛋白质治疗的通用输送平台"，论文第一作者、UChicago PME博士生Samir Hossainy表示。通过从分子层面重新设计聚合物结构，团队成功获得了具有精确尺寸和形态的纳米粒子，这种自下而上的设计方法完全规避了传统纳米技术的批次差异问题。

多功能药物载体验证

实验显示，这种新型纳米载体展现出卓越的装载能力：

• 蛋白质装载效率达75%
• 小干扰RNA（siRNA）装载效率近100%
• 可实现冻干储存且无需冷链运输

在动物实验中，纳米载体表现出多重治疗潜力：

1. 疫苗应用：装载特定蛋白质后可诱导小鼠产生长期抗体
2. 过敏治疗：递送免疫抑制蛋白有效控制哮喘反应
3. 肿瘤治疗：直接注射可沉默癌基因并抑制肿瘤生长

"我们无需为不同应用场景单独设计系统"，Hossainy强调，"单一配方即可适配蛋白质、RNA、免疫激活/抑制及肿瘤靶向等多种治疗需求"。

全球疫苗输送新方案

这项技术的最大优势在于其可扩展性和储存便利性：

• 冻干制剂可在常温下长期储存
• 使用时只需加水复溶并升温即可激活
• 特别适用于资源有限地区的疫苗分发

研究团队正在优化系统以适配更大分子量的信使RNA（如新冠疫苗使用的mRNA），并计划与合作伙伴推进临床前试验。该技术有望为全球疫苗分发和个性化药物输送提供突破性解决方案。

相关成果发表于《自然-生物医学工程》期刊（DOI:10.1038/s41551-025-01469-7）

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