Rizia Bardhan用一只手握成拳头，然后用另一只手捂住拳头，就像棒球运动员在外野手手套的网中接球一样。

拳头代表了一种充满药物的特殊纳米载体，爱荷华州立大学化学和生物工程副教授说。另一只手代表一个细胞，研究是否捕获该纳米颗粒，然后将其，药物和所有物质，穿过其保护膜进入其内部。

Bardhan说，这种细胞摄取取决于两件事：首先，纳米颗粒的表面特性必须为细胞所接受。正确的配体或粘合剂会将颗粒识别为友好粒子并将其锁定在接收细胞上。其次，颗粒必须具有正确的刚度 - 不太软，也不太硬 - 才能被细胞接受。

“如果它太软，它会卡在细胞膜中，”Bardhan说。“如果它太硬，一些免疫细胞会吸收纳米颗粒并将其清除出细胞。

因此，Bardhan和她的合作者开发了一种制造用于药物递送的纳米载体的新方法。他们的技术具有柔软的脂肪状脂质体内部(已经是临床批准的药物载体)，周围环绕着金纳米颗粒的硬壳。

“我们正在将软和硬结合在一起，这就是为什么我称它们为混合纳米载体，”Bardhan谈到直径不超过100亿分之一米的颗粒。“这种硬质和软质提供了广泛的机械性能，以实现高细胞摄取。

最大的想法是使用混合纳米载体将阿尔茨海默病，癫痫和其他疾病的药物运输到身体的血脑屏障上，这是身体为保护大脑免受病原体侵害而设置的主要障碍。

美国国家科学基金会正在为该项目提供为期三年的650万美元赠款。Bardhan的三位合作者都来自爱荷华州，隶属于爱荷华州的纳米疫苗研究所：莫里尔遗传学，发育和细胞生物学教授Donald Sakaguchi;Anwesha Sarkar，电气和计算机工程助理教授;以及化学和生物工程研究科学家Saji Uthaman。

Sakaguchi将研究血脑屏障生物模型中的纳米载体，Uthaman和Bardhan将合成和优化纳米载体，Sarkar将使用原子力显微镜检查纳米载体的机械性能。

非常规方法

Bardhan说，这项研究的一个主要目标是确定哪些纳米载体的机械和分子特性可以纵和调整，以有效地穿过血脑屏障。

研究人员将通过使用低水平红外激光器(例如皮肤科医生使用的激光)来进一步调整纳米载体，将纳米载体加热到发烧温度，从而破坏它们的膜并将其药物有效载荷释放到目标细胞。

所有这些都将推进“难以治疗的大脑疾病的药物输送”，研究人员在项目总结中写道。Bardhan说，这些疾病可能包括阿尔茨海默病，帕金森病，缺血性中风，癫痫和癫痫发作。

研究人员写道，他们的混合，调整和靶向方法正在创造“非常规纳米载体”。

“大多数研究人员通常在极端情况下工作，”巴尔丹说。“他们正在使用非常硬或非常软的纳米颗粒。两者之间的区域尚未开发。

但这是一个有前途的探索之地。正如研究人员所写，“治疗性纳米载体通过实现位点特异性药物递送改变了多种疾病的格局。