15年以前科學家們發(fā)現(xiàn)一種可以使某一特異基因停止表達的技術。人們對這個獲得諾貝爾獎的技術在醫(yī)學界的前途寄予厚望，但是到目前為止這項名為RNA干擾的技術在活細胞的應用還是存在很多障礙。
現(xiàn)在，來自西雅圖華盛頓大學和亞特蘭大埃默里大學的科學家成果的應用納米技術中的量子點解決這一難題。他們的技術的效率比現(xiàn)在應用的基因沉默技術(sirna)的效率高10到20倍。
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15年以前科學家們發(fā)現(xiàn)一種可以使某一特異基因停止表達的技術。人們對這個獲得諾貝爾獎的技術在醫(yī)學界的前途寄予厚望，但是到目前為止這項名為RNA干擾的技術在活細胞的應用還是存在很多障礙。
現(xiàn)在，來自西雅圖華盛頓大學和亞特蘭大埃默里大學的科學家成果的應用納米技術中的量子點解決這一難題。他們的技術的效率比現(xiàn)在應用的基因沉默技術(siRNA)的效率高10到20倍。
高小虎(音譯Xiaohu Gao)說，我們相信這一技術將對siRNA傳遞技術領域帶來深刻的影響。高小虎是華盛頓大學生物工程系的助理教授，也是文章的合作作者，這篇文章將發(fā)表在《American Chemical Society》在線版上發(fā)表。
Shuming Nie說，這項研究解決了長久以來阻礙sirna技術領域的發(fā)展：如何提高沉默效率并降低毒性。Shuming Nie是文章的合作作者，埃默里大學附屬Georgia研究所的Wallace H. Coulter部門的生物工程學教授。
其他合著者還有埃默里大學的Maksym Yezhelyev和Ruth O'Regan，以及華盛頓大學的Lifeng Qi 。
RNA干擾技術是利用短的RNA片段(包含DNA遺傳密碼信息)中斷蛋白合成，或是滅活合成的蛋白，它是遺傳密碼子的延伸。研究人員可以利用該技術設計RNA片段應用于具體基因上。對人類來說，RNA干擾可以被應用于多種**的**，比如說乳腺癌，視力退化。
近使用量子點技術和半導體材料制備的6納米直徑的熒光球(有9000個點陣，相當于人類頭發(fā)的寬度)技術。量子點技術****的光學特性使得它們在同意激光下，通過調整量子點的大小，可以發(fā)出不同顏色的光。量子點開始被用于發(fā)展細胞影像技術，一般使用發(fā)光二極管和太陽能電池技術激發(fā)量子點的發(fā)光性。
本文描述的是**將量子點應用于**釋放載體中。
每一個量子點外圍都被質子海綿包裹，質子海綿攜帶正電。siRNA不與量子點連接時候攜帶負電，這就阻止siRNA穿透細胞壁。而具有量子點伴侶的siRNA被中和掉一些電量，表現(xiàn)出弱電性的siRNA復合物就可以穿透細胞壁，并逃脫食物泡(一種脂肪泡，可吞噬進入細胞的物質)的吞噬作用，在細胞液中聚集，在這里siRNA就開始阻斷蛋白的合成。
新研究的技術是調整量子點外面的質子海綿的關鍵所在，新的技術可幫助科學家更**的控制siRNA和量子點的緊密連接程度。
量子點技術比現(xiàn)在沉默基因的技術要明顯的好。在實驗中，使用量子點技術傳遞siRNA，細胞中的檢驗蛋白的產(chǎn)量下降到正常產(chǎn)量的2%。相對的是，使用現(xiàn)在實驗中普遍應用的siRNA傳遞技術，細胞中的檢驗蛋白的產(chǎn)量是正常產(chǎn)量的13%-51% 。
這項技術的核心是：熒光量子點可讓siRNA的作用過程變得可視化。先前的siRNA追蹤技術所發(fā)出的光只能維持片刻，而量子點所發(fā)出的光可維持幾個小時。實驗中，研究人員可以觀察基因沉默過程達幾個小時。
圖片3說明：進入細胞4小時后的熒光影像，在這個時間里，量子點siRNA復合物已經(jīng)分散在細胞液里。中間黑色表示的細胞核(圖片文字由華盛頓大學編輯)
新的技術比現(xiàn)在的技術的毒性要低5到10倍，這也意味著量子點伴侶(質子海綿)對細胞的傷害很小。這種理想的傳遞方式?jīng)]有其他不好的作用，**的生物學改變是siRNA阻斷了細胞合成一些不需要的蛋白。
但是，量子點技術比現(xiàn)在的傳遞技術更有效的確切機理暫時不明。
我們相信進一步的改善將集中在食物泡逃脫以及量子點與siRNA的分離技術上。
量子點技術現(xiàn)在還不允許在人體中使用。研究人員現(xiàn)在使用的傳遞技術是三氧化二鐵顆粒(幾種食品與**管理局批準的用于人體的分子載體)。他們還研究靶位癌癥細胞的表面生物標記。
Nie說，展望未來，這項技術在活體siRNA**技術中很有發(fā)展前途，這要求開發(fā)出可降解的**載體和無毒性的載體。
該研究由美國國家健康研究中心、美國國家科學基金會和喬治亞州癌癥聯(lián)合會提供經(jīng)費。
