近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心王俊峰研究員課題組，在研究自然界趨磁細菌生物礦化機制的基礎上，仿生合成具有高效磁靶向及腫瘤組織穿透性的軟鐵磁類磁小體納米材料。相關研究成果日前發表在《美國科學院院刊》上。

近年來，隨著磁性納米藥物的發展，利用施加外部磁場提高磁性納米藥物靶向效率，成為一種重要且安全的物理干預策略。

趨磁細菌具有獨特的細胞內結構——磁小體。然而，由于天然磁小體顆粒之間的強磁相互作用，從趨磁細菌中直接分離提取的磁小體在體外環境中十分容易聚集沉淀，從而阻礙了它們穿透病變組織的能力，并且其在血管中的沉積也存在潛在危險和生物毒性。因此，合成尺寸小但保留了天然磁小體軟鐵磁特點的類磁小體納米材料，成為研究人員的努力方向。

考慮到趨磁細菌生物礦化所需的兩個關鍵因素——磁小體膜與磁小體調控蛋白，課題組的研究人員通過在反相膠束體系中引入Mms6蛋白，構建了一個類似天然磁小體囊泡的納米反應器，在體外重構了趨磁細菌磁小體生物礦化的微環境，并通過這一方法仿生合成了類磁小體。該類磁小體具有與天然磁小體一致的立方八面體的晶型以及類似的磁學性質及高飽和磁化強度，可以快速響應外部磁場。同時，該類磁小體還具有優異的單分散性、均一的小尺寸和良好的水溶性。

體內MRI實驗與組織分布實驗結果表明，與其他磁性納米藥物相比，仿生合成的類磁小體在腫瘤組織中的靶向性與穿透性提高了一個數量級。