[发明专利]稳定的、生物粘附的、扩散限制性团聚体

说明书

本申请提供了纳米颗粒组装(NPA)团聚体，所述团聚体的纳米颗粒各自包含疏水性核心和从疏水性核心延伸的多个亲水性聚合物链。亲水性链包含在纳米颗粒组装到团聚体中时能够彼此非共价相互作用的末端官能团。本申请还提供了用于形成团聚体的方法，可逆地转换团聚体的生理学状态的方法，瞬时激活团聚体的大分子摄取的方法，以及将团聚体施用于个体的方法。

相关申请引用

本专利申请要求2020年2月25日提交的美国临时专利申请62/981,310号的优先权，通过援引加入方式将其内容并入本申请，用于所有目的。

背景技术

在设计者生物材料基质中细胞的三维(3D)培养提供了仿生细胞微环境，并且可以提供组织培养塑料上的常规二维培养无法获得的对于细胞行为的重要理解(WadeBurdick,15Mater.Today 454(2012)；Hussey,Dziki,Badylak,3Nat.Rev.Mater.159(2018))。水凝胶广泛用作支持3D细胞培养物的3D聚合物基质(RosalesAnseth,1Nat.Rev.Mater.15012(2016)；Lutolf,8 Nat.Mater.451(2009)；Seliktar,336 Science1124(2012)；ZhangKhademhosseini,356Science eaaf3627(2017))。然而，水凝胶的高度水合且可渗透网络不能建立通常存在于细胞内部和外部的集中的大分子空间异质性。细胞内空间特别是大分子高度拥挤，并且含有不同的无膜液体子隔室，它们基本上是液相分离的团聚体(图1)。同时，细胞外团聚体，例如在神经突触连接中发现的那些团聚体，对于细胞功能(例如神经元通讯)也是至关重要的(Zeng et al.,166 Cell 1163(2016)；Feng,Chen,Zeng,Zhang,57 Curr.Opin.Neurobiol.1(2019))。这些团聚体隔室可形成异质多相结构，例如具有不同液相的多层核心-外壳亚结构(Feric et al.,165 Cell 1686(2016)；Jainet al.,164Cell 487(2016))和液泡化形态(SchmidtRohatgi,16 Cell reports 1228(2016)；Kistler et al.,7 elife e37949(2018))，因此潜在地定位和分离不同组的生物过程，而不依赖于膜边界来调节细胞功能(ShinBrangwynne,357 Science eaaf4382(2017))。因此，体外开发合成型团聚体不仅可以为天然存在的团聚体的复杂性提供新的见解，而且有助于探索团聚体的潜在应用，例如定制分离的大分子环境，以时空控制的方式调节细胞行为。