紅細胞不僅僅是在我們體內運輸氧氣的載體：它們還可以清除血液中的有害物質。約翰·霍普金斯大學的科學家最近研究了合成仿生（或“生物模擬”）奈米粒子如何偽裝成紅細胞，從而在小鼠身上最好地實現同樣的功能。他們發現，在偽裝之前將這些冒充者塑造成非球形形狀可以提高效能。
先前的工作表明，用從真正紅細胞借來的膜包裹合成奈米粒子，可以讓這些粒子像清潔海綿一樣發揮作用。“透過將大量這些粒子注入血液，我們創造了可以吸收毒素的誘餌，從而減少對健康細胞的傷害，”約翰·霍普金斯大學的生物醫學工程師、這項新技術新研究的資深作者喬丹·格林說。這項研究於四月發表在Science Advances雜誌上。
研究人員首先用一種可生物降解的聚合物製造了球形奈米粒子，這種聚合物已知是安全的，並廣泛用於治療裝置。然後，他們將這些粒子拉伸成類似於微小的扁平飛盤和細長橄欖球的形狀。最後，他們將每種形狀的一部分包裹在從鼠紅細胞剝離的膜中。
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該團隊假設，形狀像圓盤的奈米粒子（就像真正的紅細胞一樣）由於其增加的表面積，將更好地吸收毒素。為了測試哪種形狀效果最好，研究人員將每種型別的粒子注射到已暴露於來自Staphylococcusaureus細菌的典型致死劑量毒素的小鼠體內。格林及其同事報告說，橄欖球形、膜包覆的粒子在被免疫系統清除之前存活的時間最長——幾乎比未包覆的球形粒子長七倍。用球形粒子（即使是包覆的粒子）治療的小鼠的壽命並沒有比未治療的小鼠長多少。但是，三分之一用包覆的飛盤形粒子治療的小鼠，以及一半用包覆的橄欖球形粒子治療的小鼠，在一週後仍然存活且健康。
格林指出，即使飛盤形粒子更接近紅細胞的形狀，橄欖球形粒子效果更好。“這告訴我們，圓盤形狀沒有模仿其他東西，包括紅細胞在流動時變形的彈性，”他說。他補充說，橄欖球形粒子最有可能更容易在血液中流動。
加州大學舊金山分校的細胞和分子藥理學家戴奇·穆林斯說，其他研究“已經發現，[非球形]形狀和仿生膜塗層可以分別提高血液中合成粒子的壽命”，但他沒有參與這項研究。但“這項研究現在證明了這兩種效應之間的協同作用。”