科学家开发出自组装发光治疗蛋白

科技日报北京12月29日电 （记者张佳欣）向人体运送药物的主要挑战是能不断将药物准确送达病灶位置，同时确保它们留在病灶发挥作用。虽然运输药物已经取得进展，但监测药物仍存在挑战。它往往需要像活检这样的侵入性程序。据发表在《ACS应用纳米材料》杂志上的一项研究，美国纽约大学坦登工程学院团队开发出能自我组装成纤维的蛋白质，或可用于多种疾病的治疗。

这是一种氟化的生物材料，由天然蛋白质组成，可包裹和输送多种治疗疾病的药物。研究团队在其中引入了非天然氨基酸——三氟亮氨酸。由于氟在人体内很稀有，当人体接受19FMRI（利用氟-19核磁共振技术进行成像）扫描时，生物材料可发光。医生据此可确保药物留在治疗区域。

研究人员表示，作为一种治疗药物，这种蛋白质不仅可治疗癌症或关节疾病，而且它可被人体分解，不会产生任何不良影响。它消除了对侵入性手术或活组织检查的需要，监测过程也相对容易。研究团队已经在小鼠模型上对研究结果做了验证，并计划在患有特定疾病的小鼠身上进行实验，以证明这种蛋白质治疗疾病的能力。

在发表于《生物大分子》上的另一篇论文中，该实验室通过计算设计创造出可形成水凝胶的蛋白质，将其凝胶化的上限温度提高到33.6℃。这种水凝胶能保持凝胶状态而不溶解，温度也能保持稳定。

由于这种稳定性，该蛋白质可用于局部治疗，包括愈合伤口。除了提高耐热性，这种新的蛋白质凝胶化速度比以前的版本快得多，因此在医疗应用方面效率更高。

研究人员认为，新计算机模型能制造出稳定的凝胶，以极高的成功率生成序列并创造出具有新特性的蛋白质。这将加快制造速度，彻底改变制造生物材料的方式。

蛋白质，这种组成人体细胞、组织的重要成分，如今也成为治疗疾病、帮助愈合的利器。由天然蛋白质组成的氟化材料，包裹着药物进入人体后，可在磁共振技术下成像，不用进行有创检查，医生就能确定药物位置；研究人员设计出的另一种蛋白质，能发出荧光，可视化变得更加容易……在计算机模型的帮助下，研究人员可以高效生成各种神奇的蛋白质，它们具备可供人类利用的特殊功能，从而制造出各种医疗用高性能材料。