蛤蚌*素、石房蛤*素、河豚*素（选择性site-钠通道阻滞剂，SSCBs）是一类具有强效神经*素的天然化合物，同时具有镇痛和局部麻醉的功效，也被视为是阿片类药物的非成瘾替代品。阿片类药物通常是慢性和外科疼痛的首选药物，这种药常伴有成瘾风险和副作用。
然而，SSCB高度亲水，注射到人体内时会迅速扩散，引发严重的全身*性。因此，开发安全有效的递送系统是应用此类麻醉剂的关键所在。
现在，医院和哈佛医学院的科学家们基于SSCBs与钠通道上的两个肽序列特定相互作用的灵感，设计出了一种自组装的递送系统——一种模仿体内麻醉受体机制的纳米纤维系统，能够长效缓慢释放局部麻醉剂。
研究人员指出，在动物实验中，该系统能提供长达6小时的神经阻滞效果。他们还表示，该递送系统有潜力广泛应用于受体介导类药物的递送系统设计。
（来源：NatureBiomedicalEngineering）
这项研究工作的通讯医院生物材料和药物递送实验室主任、麻醉、危重护理和疼痛医学研究副主席DanielKohane博士，他实验室的三大主要研究领域分别是药物递送、生物材料和纳米医学。
TianjiaoJi是研究的第一作者，他此前在DanielKohan实验室从事博士后研究工作，他的研究兴趣集中在构建基于功能性肽自组装的药物递送系统。
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左为DanielKohane，右为TianjiaoJi（来源：sciencedirect）
“通过劫持机体天然存在的功能，我们开发了一种具有药物递送和释放功能的麻醉剂合成受体。”TianjiaoJi说。
仿生灵感，长效释放
河豚*素类局部麻醉剂是一种选择性site-钠通道阻滞剂（site-sodiumchannelblockers，SSCBs），与神经细胞膜上钠离子通道上的两个肽序列特定结合后，钠离子通道的钠离子会随之减少，从而改变神经膜电位，导致神经冲动的传导被阻断，最终实现麻醉效果。
TianjiaoJi在DanielKohane实验室从事博士后研究期间开发出了一种仿生递送系统，其灵感来源就是机体的这一自然特性。
这一递送系统实际上模拟了人体自身的麻醉受体。一旦其抓住药物，递送系统就会开始发挥作用，缓慢释放麻醉剂。
TianjiaoJi与共同第一作者YangLi将多肽组装成能够与SSCBs特异性结合的纳米纤维，纳米纤维就是模拟麻醉受体的递送系统。
他们利用疏水结构域修饰了钠通道上的两个肽序列（P和P2），然后组装成同时包含这两个肽序列的纳米纤维，并模拟肽序列在钠离子通道上的位置。这些被修饰的肽会同时与河豚*素结合，就像钠通道上的相同序列与河豚*素结合一样，并在纳米纤维靠近神经时释放麻醉剂，实现长时间的局部麻醉效果。
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河豚*素通过纳米纤维递送到神经钠通道（来源：NatureBiomedicalEngineering）
具体来说，纳米纤维携带两个多肽(蓝色和紫色的点阵)，这些多肽是由河豚*素在电压门控钠通道上的天然结合位点上的多肽修饰而成。当纳米纤维被注射到神经附近时，这些经过修饰的多肽就会与河豚*素(图中的金六边形)结合并释放*素，以此延长局部麻醉时间。
“当添加疏水链时，肽会形成一条长纤维，周围成千上万的P和P2摆动，”DanielKohane解释说，“每组肽会结合一个河豚*素分子。如果把肽想象成手，当你想捕捉河豚*素分子时，你需要两只手一起握住它。”
经过疏水修饰的P和P2肽自组装成与河豚*素(TTX)结合的纳米结构（来源：NatureBiomedicalEngineering）
据悉，DanielKohane的实验室已经开发出了许多缓释系统，包括河豚*素的递送系统，但这一系统是该实验室第一个基于“劫持”机体自然机制设计出的药物递送系统。
或可应用更多药物递送系统，现已申请专利
该团队还推进了测试，他们将携带SSCB的纳米纤维注射到Sprague-Dawley大鼠的坐骨神经中，并进行了测试。研究显示，改进的热板试验成功证明了携带SSCB的纳米纤维延长了感觉神经阻滞，而负重试验成功证明纳米纤维延长了运动神经阻滞。
神经行为测试表明，神经阻滞可持续长达6小时。该团队还指出，纳米纤维减少了全身*性，局部组织反应良好。
通过超分子相互作用模拟分子结合位点，研究人员认为该纳米纤维递送系统可能更广泛地适用于受体介导药物递送系统的设计。
该团队称，已经为他们的方法申请了专利。“尽管在当前的研究中，我们测试了河豚*素和石房蛤*素，但理论上讲，这种方法有可能应用于其他依赖受体-药物相互作用的药物递送系统。”DanielKohane说。
