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近日，国家纳米科学中心赵宇亮和聂广军课题组研究发现，一定尺度的金纳米颗粒可以显著地通透母鼠胎盘屏障，进入胎儿体内；纳米颗粒的特性，如纳米表面修饰和纳米尺寸等，以及母体和胎儿自身的生理特征，如胚胎发育阶段等，都是决定纳米颗粒穿越胎盘屏障进入胎儿能力强弱的重要因素。该成果日前发表于《自然》杂志旗下的《科学报告》。
为深入研究影响纳米材料穿越胎盘屏障的重要因素，研究人员设计了一系列尺寸同为13纳米且具有不同纳米表面修饰特性的金纳米颗粒，对小鼠胚胎发育的不同时期所受影响进行了系统研究。
他们发现，胚胎发育11.5天是个非常重要的时间窗口。在这之前，一定尺度的纳米颗粒可以“自由”穿越母鼠胎盘屏障，进入胎儿体内。其后，母鼠胎盘对纳米颗粒具有非常强的屏障作用，所有纳米颗粒都不能明显穿越胎盘。
这一时间恰好与小鼠胎盘完善血液供应和屏障功能的时间相吻合。这表明，母体在怀孕初期需要避免暴露在纳米颗粒中，而在胎盘发育完善以后基本进入安全期。
进一步的研究表明，经PEG（聚乙二醇）和铁蛋白等高生物相容性修饰的金纳米颗粒与经柠檬酸修饰的金纳米颗粒相比，前者穿越胎盘的能力高出10倍以上。这意味着，一方面人们可以通过设计和修饰纳米颗粒的表面，降低其穿越胎盘的能力；另一方面也为增强以靶向胎盘为目标的药物设计提供重要思路。
赵宇亮向《中国科学报》记者透露，他们目前正在深入研究纳米颗粒穿越胎盘的分子机制，以探索如何利用这些知识来实现通过母体给药使纳米药物特异性作用于胎盘或胎儿，进而为早期干预和治疗孕期胎儿发育异常疾病提供新思路。