DNA assembly of nanoparticle superstructures for controlled biological delivery and elimination.
DNA assembly of nanoparticle superstructures for controlled biological delivery and elimination.
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纳米颗粒上层建筑的DNA组装，用于受控生物递送和消除。
DOI：
10.1038/nnano.2013.309
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发表时间：
2014-02
影响因子：
38.3
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
利用DNA组装纳米材料能够产生复杂的纳米结构，但这些结构的生物学应用仍未被探索。在此我们描述了利用DNA通过将无机纳米粒子组织成胶体超结构来控制其生物传递和清除。单个纳米粒子作为构建单元，其尺寸、表面化学性质和组装结构决定了整体超结构的设计。这些超结构根据其设计与细胞和组织相互作用，但随后降解为能够逃避生物隔离的构建单元。我们证明这种策略减少了巨噬细胞对纳米粒子的滞留，并提高了它们在体内肿瘤中的积聚以及在全身的清除。超结构可以进一步功能化，以携带和保护成像或治疗试剂免受酶降解。这些结果提出了一种设计纳米结构与生物系统相互作用的新策略，并凸显了可生物降解和多功能纳米医学设计的新方向。
The assembly of nanomaterials using DNA can produce complex nanostructures, but the biological applications of these structures remain unexplored. Here we describe the use of DNA to control the biological delivery and elimination of inorganic nanoparticles by organizing them into colloidal superstructures. The individual nanoparticles serve as building blocks, whose size, surface chemistry, and assembly architecture dictate overall superstructure design. These superstructures interact with cells and tissues as a function of their design, but subsequently degrade into building blocks that can escape biological sequestration. We demonstrate that this strategy reduces nanoparticle retention by macrophages and improves their in vivo tumour accumulation and whole-body elimination. Superstructures can be further functionalized to carry and protect imaging or therapeutic agents against enzymatic degradation. These results suggest a new strategy to engineer nanostructure interactions with biological systems and highlight new directions in the design of biodegradable and multifunctional nanomedicine.
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