L'auto-assemblage supramoléculaire basé sur des interactions non covalentes est considéré comme une stratégie clé pour introduire des macromolécules biocompatibles synthétiques intracellulaires. Les macromolécules synthétiques ressemblent à la nature, au comportement et à la fonction des biomacromolécules dans les systèmes vivants.

Les macromolécules in cellulo auto-assemblées peuvent surmonter et éviter des réactions biologiques compliquées dans des cellules vivantes pour améliorer la possibilité de contrôler la fonction et les comportements cellulaires globaux.

Des chercheurs de l'Institut de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences ont passé en revue les progrès récents dans les applications et les stratégies qui ont induit l'auto-assemblage supramoléculaire intracellulaire de macromolécules avec différentes structures topologiques en tant que nanosystèmes théranostiques dans les domaines du traitement du cancer et de la bioimagerie.

La revue a été publiée dans Angewandte Chemie International Edition le 17 janvier.

Les stratégies comprenaient l'interaction hôte-invité, l'enzyme, le pH, la température, la polymérisation intracellulaire et l'auto-assemblage induit par la polymérisation radicalaire. Ils étaient motivés par des stimuli externes ou des conditions internes, désordonnées et difficiles dans les cellules tumorales, et étaient principalement utilisés pour extraire les biomacromolécules in cellulo comme la polyamine, l'adénosine triphosphate, le biomarquage et la bioimagerie.

Les cellules tumorales ont un environnement désordonné du pH surexprimé, des espèces réactives de l'oxygène et des enzymes, qui a été utilisé comme un outil important induisant l'auto-assemblage supramoléculaire cellulo. Des stimuli externes tels que l'effet de température, la polymérisation des radicaux libres par photoinitiation et, dans des conditions cellulaires difficiles, ont introduit des macromolécules synthétiques avec différentes structures topologiques telles que des nanoparticules, du gel et des bobines pour induire la bioimagerie et la mort des cellules cancéreuses.

De plus, la séparation physique des phases liquide-liquide a été utilisée pour construire les macromolécules auto-assemblées endogènes appelées organites sans membrane. Ces organites subcellulaires sont largement utilisées pour extraire les biomacromolécules intracellulaires comme des enzymes pour induire la mort par cancer.

L'étude a également indiqué que les pincettes moléculaires pourraient être largement utilisées à l'avenir. Les pincettes moléculaires sont une classe de molécules cycliques contenant deux bras de liaison pour s'adapter à des molécules invitées spécifiques, principalement utilisées comme biocapteur, récepteur synthétique et système d'administration de médicaments pour des applications pharmaceutiques. Cependant, il existe peu d'études pour son application dans les cellules vivantes à l'heure actuelle. + Explorer plus loin

Macromolécules "sans médicament" contrôlées par la lumière pour un traitement précis des tumeurs