Nanoparticle Surface Engineering with Heparosan Polysaccharide Reduces Serum Protein Adsorption and Enhances Cellular Uptake.
Nanoparticle Surface Engineering with Heparosan Polysaccharide Reduces Serum Protein Adsorption and Enhances Cellular Uptake.
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用透明质酸多糖对纳米颗粒进行表面工程修饰可减少血清蛋白吸附并增强细胞摄取。
DOI：
10.1021/acs.nanolett.2c00349
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发表时间：
2022-03-09
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Wilhelm, Stefan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang, Wen;Wang, Lin;Fang, Mulin;Sheth, Vinit;Zhang, Yushan;Holden, Alyssa M.;Donahue, Nathan D.;Green, Dixy E.;Frickenstein, Alex N.;Mettenbrink, Evan M.;Schwemley, Tyler A.;Francek, Emmy R.;Haddad, Majood;Hossen, Md Nazir;Mukherjee, Shirsha;Wu, Si;DeAngelis, Paul L.;Wilhelm, Stefan
关键词：
聚乙二醇（PEG）修饰纳米粒子是纳米医学中广泛使用的表面工程策略。然而，由于人造 PEG 聚合物可能会对纳米药物的安全性和功效产生不利影响，因此需要替代的表面修饰。在这里，我们探索了“自身”多糖乙酰肝素 (HEP)，以制备胶体稳定的 HEP 涂层纳米颗粒，包括金、银纳米颗粒和脂质体。我们发现，在血清孵育时，HEP 涂层与 PEG 涂层一样有效地减少了纳米颗粒蛋白电晕的形成。液相色谱-质谱分析揭示了蛋白质电晕谱。与聚乙二醇化纳米粒子相比，Heparosan 涂层纳米粒子在某些先天免疫细胞中的吸收率高出 230 倍，但在其他测试的细胞类型中则不然。没有观察到明显的细胞毒性。血清蛋白不介导 HEP 涂层纳米粒子的高细胞摄取。我们的工作表明，HEP 聚合物可能是一种有效的纳米药物表面改性技术，可以安全有效地靶向某些先天免疫细胞。
Nanoparticle modification with poly(ethylene glycol) (PEG) is a widely used surface engineering strategy in nanomedicine. However, since the artificial PEG polymer may adversely impact nanomedicine safety and efficacy, alternative surface modifications are needed. Here, we explored the ‘self’ polysaccharide heparosan (HEP) to prepare colloidally stable HEP-coated nanoparticles, including gold and silver nanoparticles and liposomes. We found that the HEP-coating reduced the nanoparticle protein corona formation as efficiently as PEG coatings upon serum incubation. Liquid chromatography-mass spectrometry revealed the protein corona profiles. Heparosan-coated nanoparticles exhibited up to 230-fold higher uptake in certain innate immune cells, but not in other tested cell types, than PEGylated nanoparticles. No noticeable cytotoxicity was observed. Serum proteins did not mediate the high cell uptake of HEP-coated nanoparticles. Our work suggests that HEP polymers may be an effective surface modification technology for nanomedicines to safely and efficiently target certain innate immune cells.
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