近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心传来喜讯，王俊峰研究员课题组在研究自然界趋磁细菌的仿生合成领域取得了重大突破。他们在深入研究生物矿化机制的基础上，成功合成了一种具有高效磁靶向及肿瘤组织穿透性的软铁磁类磁小体纳米材料。这一令人瞩目的成果已经发表在享有盛誉的《美国科学院院刊》上。
随着磁性纳米药物研究的不断进步，利用外部磁场提高磁性纳米药物的靶向效率已经成为一种备受瞩目的物理干预策略。趋磁细菌拥有独特的细胞内结构——磁小体，这使得它们对外界磁场有着特殊的响应。从趋磁细菌中直接提取的磁小体在体外环境下容易聚集沉淀，限制了它们在医学领域的应用潜力。为了解决这个问题，研究人员们付出了巨大的努力。
为了合成尺寸小且保留天然磁小体软铁磁特点的类磁小体纳米材料，王俊峰课题组深入研究了趋磁细菌的生物矿化机制。他们发现，磁小体膜与磁小体调控蛋白是合成类磁小体的关键。于是，在反相胶束体系中引入Mms6蛋白后，他们成功构建了一个类似天然磁小体囊泡的纳米反应器。这个纳米反应器在体外重构了趋磁细菌磁小体生物矿化的微环境，并在此环境下仿生合成了类磁小体。
这种类磁小体不仅具有与天然磁小体相似的立方八面体的晶型、类似的磁学性质及高饱和磁化强度，可以快速响应外部磁场，而且具有出色的单分散性、均一的小尺寸和良好的水溶性。这些特性使得它们在生物医学应用中具有巨大的潜力。
体内MRI实验与组织分布实验的结果更是令人振奋。与其他磁性纳米药物相比，仿生合成的类磁小体在肿瘤组织中的靶向性和穿透性显著提高。这一突破性的成果为磁性纳米药物的发展开辟了新的道路，有望为未来的癌症治疗提供更加高效和安全的方法。这一重大进展不仅展示了中国在纳米科技领域的实力，也为全球生物医学研究带来了新的希望。
