研究人员开发出可在室温条件下自组装的聚合物纳米颗粒，成功实现RNA（绿色）向活体细胞（细胞核呈蓝色）的递送。这项突破性技术为疫苗和生物药物设计开辟了全新路径。摄影：Hossainy等
芝加哥大学普利兹克分子工程学院（UChicago PME）研究人员近日研发出一种新型聚合物基纳米颗粒。该技术通过简单的温度变化即可完成自组装，无需使用有机溶剂或复杂设备，为下一代生物制剂和疫苗的普及提供了关键技术突破。
这项发表于《自然-生物医学工程》的研究表明，新型纳米颗粒可在室温水溶液中自组装形成稳定结构，其温和的制备条件特别适合蛋白质等不稳定生物分子的递送。共同资深作者Stuart Rowan教授指出："这种平台最令人振奋的是其简捷性和多功能性。只需将样品从冷藏温度升至室温，就能可靠制备可递送多种生物药物的纳米颗粒。"
从问题到创新平台
纳米颗粒在保护RNA和蛋白质等敏感药物方面至关重要。新冠mRNA疫苗采用的脂质纳米颗粒（LNP）需依赖酒精溶剂和精密制造工艺，导致其难以用于蛋白质递送且规模化困难。第一作者、UChicago PME博士生Samir Hossainy解释说："我们希望开发能同时承载RNA和蛋白治疗剂的递送系统，因为现有平台大多只能专精其一。"
通过化学工具从头设计聚合物，Hossainy团队发现特定聚合物在冷水状态下保持溶解状态，升温至室温时会自组装成尺寸均一的纳米颗粒（聚合体）。"颗粒大小和形态完全由聚合物化学结构决定，解决了当前纳米颗粒尺寸不一的技术难题。"
多功能药物载体
实验验证显示，该聚合体可封装超过75%的蛋白质和近100%的siRNA，显著优于现有系统。更突破性的是其冻干稳定性，可在无需冷链条件下长期保存。
在疫苗应用中，该纳米颗粒成功诱导小鼠产生针对特定蛋白的持久抗体。其他实验表明，其可：
- 递送免疫抑制蛋白缓解过敏性哮喘
- 靶向肿瘤基因抑制小鼠肿瘤生长
"我们无需针对不同应用场景定制系统，单一配方即可实现蛋白质、RNA递送及免疫调节等多重功能。"Hossainy强调。
全球疫苗新方案
相比现有LNP技术，该方案具有显著优势：通过冻干形式可实现全球运输，使用时仅需冷水混合升温即可激活。Hossainy指出："干态存储极大提升了RNA和蛋白质的稳定性。"
研究团队正进一步优化颗粒以承载mRNA（如新冠疫苗采用的类型），并计划与合作伙伴开展临床前试验验证其在疫苗和药物递送中的实际应用效果。该技术为解决疫苗冷链运输难题、提升全球疫苗可及性提供了革命性方案。
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