納米纖維是分子自組裝最重要的形態(tài)之一，其依賴于纖維形成單元間的多種分子間相互作用。近十年來，納米纖維在活細(xì)胞中的原位組裝及其生物醫(yī)用，如熒光成像和腫瘤治療等得到了廣泛的探索。一方面，納米纖維的原位組裝可由細(xì)胞器中的獨(dú)特刺激觸發(fā)，另一方面，不同的形成位置也能通過多方途徑對細(xì)胞產(chǎn)生影響。在細(xì)胞器處選擇性形成納米纖維已成為影響細(xì)胞功能的通用策略。
由于細(xì)胞環(huán)境的復(fù)雜性，活細(xì)胞中與試管中的組裝并不完全相同。對于細(xì)胞內(nèi)自組裝，需纖維形成單元濃度高于臨界聚集濃度來克服其他物質(zhì)的干擾。細(xì)胞器靶向修飾確保了組裝前體的目的地，通過增強(qiáng)局部濃度以增加自組裝的趨勢。此外，不同細(xì)胞器中的獨(dú)特物質(zhì)（如酶）也可觸發(fā)從親水性分子前體到疏水性纖維形成單元的轉(zhuǎn)化，從而增加有效濃度。另一方面，不同細(xì)胞器處形成的納米纖維也能通過多方途徑對細(xì)胞產(chǎn)生影響。例如，膜受體觸發(fā)的納米纖維形成可阻礙物質(zhì)交換并抑制細(xì)胞轉(zhuǎn)移。溶酶體酸性環(huán)境中的納米纖維形成則可助力藥物進(jìn)行溶酶體逃逸。由于保留能力增加，納米纖維原位組裝還可用于細(xì)胞器處的藥物輸送和生物成像質(zhì)量的提升。
圖2. 原位成形納米纖維的分子前體設(shè)計(jì)
論文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202313139
“Nanofibers in Organelles: From Structure Design to Biomedical Applications
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