红细胞不仅仅是在我们体内运输氧气的载体：它们还可以清除血液中的有害物质。约翰·霍普金斯大学的科学家最近研究了合成仿生（或“生物模拟”）纳米粒子如何伪装成红细胞，从而在小鼠身上最好地实现同样的功能。他们发现，在伪装之前将这些冒充者塑造成非球形形状可以提高性能。
先前的工作表明，用从真正红细胞借来的膜包裹合成纳米粒子，可以让这些粒子像清洁海绵一样发挥作用。“通过将大量这些粒子注入血液，我们创造了可以吸收毒素的诱饵，从而减少对健康细胞的伤害，”约翰·霍普金斯大学的生物医学工程师、这项新技术新研究的资深作者乔丹·格林说。这项研究于四月发表在Science Advances杂志上。
研究人员首先用一种可生物降解的聚合物制造了球形纳米粒子，这种聚合物已知是安全的，并广泛用于治疗设备。然后，他们将这些粒子拉伸成类似于微小的扁平飞盘和细长橄榄球的形状。最后，他们将每种形状的一部分包裹在从鼠红细胞剥离的膜中。
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该团队假设，形状像圆盘的纳米粒子（就像真正的红细胞一样）由于其增加的表面积，将更好地吸收毒素。为了测试哪种形状效果最好，研究人员将每种类型的粒子注射到已暴露于来自Staphylococcusaureus细菌的典型致死剂量毒素的小鼠体内。格林及其同事报告说，橄榄球形、膜包覆的粒子在被免疫系统清除之前存活的时间最长——几乎比未包覆的球形粒子长七倍。用球形粒子（即使是包覆的粒子）治疗的小鼠的寿命并没有比未治疗的小鼠长多少。但是，三分之一用包覆的飞盘形粒子治疗的小鼠，以及一半用包覆的橄榄球形粒子治疗的小鼠，在一周后仍然存活且健康。
格林指出，即使飞盘形粒子更接近红细胞的形状，橄榄球形粒子效果更好。“这告诉我们，圆盘形状没有模仿其他东西，包括红细胞在流动时变形的弹性，”他说。他补充说，橄榄球形粒子最有可能更容易在血液中流动。
加州大学旧金山分校的细胞和分子药理学家戴奇·穆林斯说，其他研究“已经发现，[非球形]形状和仿生膜涂层可以分别提高血液中合成粒子的寿命”，但他没有参与这项研究。但“这项研究现在证明了这两种效应之间的协同作用。”