Page 92 - 微生物学免疫学进展
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微生物学免疫学进展 2016 年 2 月第 44 卷第 1 期 Prog in Microbiol Immunol,Feb. 2016, Vol. 44 No. 1 · 8 7 ·
形颗粒比较,具有高纵横比( >20) 的蠕虫样颗粒呈 过免疫系统将其降解或者通过尿或胆汁清除。
现出微不足道的吞噬情况。 另一方面,球形的金纳 通过肾脏从尿液排出的是小于 8 nm 的纳米颗
米颗粒(AuNPs)(40 nm)在诱导抗体应答方面要比 粒,在测定从尿中排出的纳米颗粒的过程中,表面电
其他形状的颗粒 ( 管状和杆状) 或 20 nm 大小的 荷起着重要的作用。 少数报告指明对于适当的大小
AuNPs 都更加有效,即使杆状(40 nm×10 nm) 颗粒 相同的颗粒而言,按照表面电荷的情况,纳米颗粒从
在抗原提呈细胞的摄入比球形和管形 AuNPs 更为 肾脏清除排出的容易程度次序是:阳性电荷的颗粒
有效。 <中性电荷的颗粒<阴性电荷的颗粒,这可能是由于
许多研究也报告了疏水性的影响,表明对疏水 肾小球毛细血管存在阴性电荷的膜的缘故。
性颗粒的免疫应答要高于对亲水性颗粒免疫应答。 另一方面,通过肝脏胆汁排出的纳米颗粒其大
许多其他的因素,例如表面修饰(加入聚乙二醇、导 小大于 200 nm。 表面电荷也在经胆汁清除的纳米
向配体)和疫苗货物分子已经显示出能够影响纳米 颗粒的过程中发挥作用,在肝脏中随着表面电荷的
颗粒与抗原提呈细胞之间的相互作用。 增高显示出纳米颗粒的分布也增加。 一项研究报道
了纳米颗粒的形状依赖性分布,短的杆状纳米颗粒
5 纳米颗粒与生物系统之间的相互作用
主要在肝脏中发现,而长的杆状颗粒主要在脾脏中
设计安全而有效的纳米颗粒疫苗要求对纳米颗 出现,短杆状纳米颗粒要比长杆状纳米颗粒以较快
粒与生物系统之间的相互作用有一全面的了解,它 速率排出。 为了有助于理解纳米颗粒与免疫细胞和
能决定纳米颗粒在体内的命运。 包括大小、形状、表 生物系统之间的相互作用,许多不同的体内分子成
面电荷以及疏水性等这些纳米颗粒的物理化学特性 像技术,包括磁共振成像(MRI)、正电子发射断层显
都会影响纳米颗粒与血浆蛋白以及免疫细胞之间的 像(PET)、荧光成像、单光子发射计算机化断层显像
相互作用。 这些相互作用以及血管内皮的形态都会 (SPECT),X 射线计算机化断层显像(CT)以及超声
对纳米颗粒在不同器官和机体组织中的分布方面起 波成像技术都被应用。 由于核磁共振成像技术具有
着重要作用。 良好的软组织对照,并且无侵袭性,故被广泛用来得
淋巴结(LN)对于疫苗投递而言是一靶器官,因 到体内的三维成像。 超顺磁性氧化铁纳米颗粒
为淋巴结是免疫系统的细胞,尤其是 B 细胞和 T 细 (SPION)已经广泛地用来作为形态学成像的对照试
胞就定居在这里。 为确保将抗原投递至淋巴结,或 剂。 正电子发射断层显像通常使用一种成像设备
者通过直接引流或者通过外周性抗原提呈细胞的迁 (PET 扫描仪)和放射指示剂,这种放射指示剂通常
移而实现,以最大限度的诱导免疫应答,因此这是纳 被静脉注射入血流中,由于这种技术具有高度敏感
米颗粒疫苗设计的主要方面,纳米颗粒在淋巴结的 性,它被用来研究目的颗粒的生物学分布,这种技术
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分布主要受颗粒大小的影响。 大小为 10 ~ 100 nm 的唯一缺点是同其他技术相比是析像力较低。 Cu
的纳米颗粒能够穿透胞外基质并且进而移入淋巴 放射性同位素标记的壳交联纳米颗粒的正电子发射
结,在这里纳米颗粒则被定居的树突细胞摄入从而 断层显像技术已被证实。 荧光成像技术促进了使用
激发免疫应答。 大于 100 nm 大小的较大的颗粒则 荧光标记物对纳米颗粒的成像。 染料印迹芯片
残留在接种点,并且继之被局部的抗原提呈细胞清 (硅)纳米颗粒作为一种用于体内荧光成像的对照
除,而比较小的颗粒( <10 nm) 则引流入毛细血管 成像试剂已经在小动物试验中报告使用过。
中。 采用什么样的接种途径以及生物环境都对纳米 目前更多的注意力是协同应用 2 种或多种成像
颗粒 引 流 至 淋 巴 结 产 生 影 响, 有 报 告 指 出 小 的 技术以期能够相互互补并提供克服单项技术在分辨
PEG、包被的脂质体(80 ~ 90 nm) 在皮下注射后同 力和敏感性方面存在的缺点的机会。 例如,同步
静脉注射和腹腔注射相比较,前者能在淋巴结中明 PET-MRl 成像是一种新出现的杂交成像系统,这种
显以大量形式存在。 系统将 MRI 的形态学影像成分和 PET 的功能性影
除了靶向淋巴器官以期有效激发免疫应答之 像成分联合起来。 纳米颗粒的多功能性可被用于这
外,纳米颗粒疫苗的设计也要求考虑纳米颗粒从机 样的混合成像。
体的清除问题,当纳米颗粒不被降解或者从机体不
被排出的话可能会发生不良反应(即在不同器官和 6 结语
组织发生纳米颗粒累积)。 纳米颗粒的清除可以通 含有纳米颗粒的疫苗在最近几年成为具有吸引
形颗粒比较,具有高纵横比( >20) 的蠕虫样颗粒呈 过免疫系统将其降解或者通过尿或胆汁清除。
现出微不足道的吞噬情况。 另一方面,球形的金纳 通过肾脏从尿液排出的是小于 8 nm 的纳米颗
米颗粒(AuNPs)(40 nm)在诱导抗体应答方面要比 粒,在测定从尿中排出的纳米颗粒的过程中,表面电
其他形状的颗粒 ( 管状和杆状) 或 20 nm 大小的 荷起着重要的作用。 少数报告指明对于适当的大小
AuNPs 都更加有效,即使杆状(40 nm×10 nm) 颗粒 相同的颗粒而言,按照表面电荷的情况,纳米颗粒从
在抗原提呈细胞的摄入比球形和管形 AuNPs 更为 肾脏清除排出的容易程度次序是:阳性电荷的颗粒
有效。 <中性电荷的颗粒<阴性电荷的颗粒,这可能是由于
许多研究也报告了疏水性的影响,表明对疏水 肾小球毛细血管存在阴性电荷的膜的缘故。
性颗粒的免疫应答要高于对亲水性颗粒免疫应答。 另一方面,通过肝脏胆汁排出的纳米颗粒其大
许多其他的因素,例如表面修饰(加入聚乙二醇、导 小大于 200 nm。 表面电荷也在经胆汁清除的纳米
向配体)和疫苗货物分子已经显示出能够影响纳米 颗粒的过程中发挥作用,在肝脏中随着表面电荷的
颗粒与抗原提呈细胞之间的相互作用。 增高显示出纳米颗粒的分布也增加。 一项研究报道
了纳米颗粒的形状依赖性分布,短的杆状纳米颗粒
5 纳米颗粒与生物系统之间的相互作用
主要在肝脏中发现,而长的杆状颗粒主要在脾脏中
设计安全而有效的纳米颗粒疫苗要求对纳米颗 出现,短杆状纳米颗粒要比长杆状纳米颗粒以较快
粒与生物系统之间的相互作用有一全面的了解,它 速率排出。 为了有助于理解纳米颗粒与免疫细胞和
能决定纳米颗粒在体内的命运。 包括大小、形状、表 生物系统之间的相互作用,许多不同的体内分子成
面电荷以及疏水性等这些纳米颗粒的物理化学特性 像技术,包括磁共振成像(MRI)、正电子发射断层显
都会影响纳米颗粒与血浆蛋白以及免疫细胞之间的 像(PET)、荧光成像、单光子发射计算机化断层显像
相互作用。 这些相互作用以及血管内皮的形态都会 (SPECT),X 射线计算机化断层显像(CT)以及超声
对纳米颗粒在不同器官和机体组织中的分布方面起 波成像技术都被应用。 由于核磁共振成像技术具有
着重要作用。 良好的软组织对照,并且无侵袭性,故被广泛用来得
淋巴结(LN)对于疫苗投递而言是一靶器官,因 到体内的三维成像。 超顺磁性氧化铁纳米颗粒
为淋巴结是免疫系统的细胞,尤其是 B 细胞和 T 细 (SPION)已经广泛地用来作为形态学成像的对照试
胞就定居在这里。 为确保将抗原投递至淋巴结,或 剂。 正电子发射断层显像通常使用一种成像设备
者通过直接引流或者通过外周性抗原提呈细胞的迁 (PET 扫描仪)和放射指示剂,这种放射指示剂通常
移而实现,以最大限度的诱导免疫应答,因此这是纳 被静脉注射入血流中,由于这种技术具有高度敏感
米颗粒疫苗设计的主要方面,纳米颗粒在淋巴结的 性,它被用来研究目的颗粒的生物学分布,这种技术
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分布主要受颗粒大小的影响。 大小为 10 ~ 100 nm 的唯一缺点是同其他技术相比是析像力较低。 Cu
的纳米颗粒能够穿透胞外基质并且进而移入淋巴 放射性同位素标记的壳交联纳米颗粒的正电子发射
结,在这里纳米颗粒则被定居的树突细胞摄入从而 断层显像技术已被证实。 荧光成像技术促进了使用
激发免疫应答。 大于 100 nm 大小的较大的颗粒则 荧光标记物对纳米颗粒的成像。 染料印迹芯片
残留在接种点,并且继之被局部的抗原提呈细胞清 (硅)纳米颗粒作为一种用于体内荧光成像的对照
除,而比较小的颗粒( <10 nm) 则引流入毛细血管 成像试剂已经在小动物试验中报告使用过。
中。 采用什么样的接种途径以及生物环境都对纳米 目前更多的注意力是协同应用 2 种或多种成像
颗粒 引 流 至 淋 巴 结 产 生 影 响, 有 报 告 指 出 小 的 技术以期能够相互互补并提供克服单项技术在分辨
PEG、包被的脂质体(80 ~ 90 nm) 在皮下注射后同 力和敏感性方面存在的缺点的机会。 例如,同步
静脉注射和腹腔注射相比较,前者能在淋巴结中明 PET-MRl 成像是一种新出现的杂交成像系统,这种
显以大量形式存在。 系统将 MRI 的形态学影像成分和 PET 的功能性影
除了靶向淋巴器官以期有效激发免疫应答之 像成分联合起来。 纳米颗粒的多功能性可被用于这
外,纳米颗粒疫苗的设计也要求考虑纳米颗粒从机 样的混合成像。
体的清除问题,当纳米颗粒不被降解或者从机体不
被排出的话可能会发生不良反应(即在不同器官和 6 结语
组织发生纳米颗粒累积)。 纳米颗粒的清除可以通 含有纳米颗粒的疫苗在最近几年成为具有吸引
