法國巴黎第六大學Nat. Mater.: 非特異性作用主導納米形狀的物體在哺乳動物細胞質中的擴散

【引言】

大分子在真核細胞細胞質中的擴散速率變化十分大，高達幾個數量級，這個可以說明其在細胞中所進行的動力學。然而，我們目前仍未實現用一種通用的描述來概括布朗運動或其他不知名細胞內擴散運動與其結構和生物化學性質上的聯系。

【成果簡介】

近日，法國巴黎第六大學通過測量單個熒光納米粒子在哺乳動物細胞中的移動速率，獲得了對胞內擴散較充分的分析，確定了追蹤物大小、生化性質和移動速率之間的關系。50nm以下的納米粒子在中等和低黏度的流體中因為可忽略的分子擁堵，表現為布朗運動。增加細胞質內納米粒子間的非特異性作用可以逐漸減少其流動性，從而導致次擴散行為的產生。該成果以題為"Non-Specific Interactions Govern Cytosolic Diffusion of Nanosized Objects in Mammalian Cells"發表在Adv. Mater.上。

【圖文導讀】

圖1.?相似大小的納米粒子擁有不同的擴散行為

圖2. 50nm以上的納米粒子在細胞質中的移動速率顯著降低

圖3. QDs-PEG-NH₂表現出次擴散行為和遍歷性破壞

圖4. CTRW模型捕捉所有不同的納米粒子的擴散行為

圖5. 納米粒子的擴散速率可以被非特異性作用分級

圖6. 胞質流動的基本模型

【小結】

在這個工作中，作者通過測量單個熒光納米粒子在哺乳動物細胞中的移動速率，獲得了對胞內擴散較充分的分析，確定了追蹤物大小、生化性質和移動速率之間的關系。50nm以下的納米粒子在中等和低黏度的流體中因為可忽略的分子擁堵，表現為布朗運動。增加細胞質內納米粒子間的非特異性作用可以逐漸減少其流動性，從而導致次擴散行為的產生。

文獻鏈接：Non-Specific Interactions Govern Cytosolic Diffusion of Nanosized Objects in Mammalian Cells?(Nat. Mater., 2018, DOI: 10. 1038/s41563-018-0120-7)

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