纳米金棒由于具有独特的理化性质，在生物医药领域受到广泛的关注，现已成功用于生物成像、癌症诊断和光热治疗等方面，具有理想的应用前景，然而关于纳米金棒生物安全性的忧虑也与日俱增。考虑到临床应用的纳米金棒主要通过血液循环到达靶组织实现其诊疗目的，因此纳米金棒的血液兼容性评价尤为重要。本研究通过比较十六烷基三甲基溴化铵修饰的纳米金棒（C-GNRs）与聚对苯乙烯磺酸钠修饰的纳米金棒（P-GNRs）对红细胞的毒性效应，评价了表面修饰对纳米金棒血液兼容性的影响。结果显示，与表面带有负电荷的P-GNRs不同的是，表面带有正电荷的C-GNRs可以有效触发红细胞的溶血效应，表现出非常明显的血液毒性效应。在低剂量暴露条件下，C-GNRs可以进入红细胞，与血红蛋白结合形成生物共轭物，两者结合主要通过静电作用力调控。血红蛋白中的发色基团如色氨酸等能与C-GNRs相互作用，从而改变蛋白的荧光光谱特征。由于C-GNRs的静电吸附效应，可导致血红蛋白空间构型部分转变，表现为?-螺旋结构下降，?-折叠与无序缠绕增加。在C-GNRs作用下，虽然血红蛋白结合氧的能力没有改变，然而其释放氧的能力受到削弱，这可能将干扰血红蛋白的组织供氧能力。另外，C-GNRs还可造成铁卟啉环从血红蛋白中释放出来，从而触发溶血反应。以上研究创新性地揭示了表面带有正电荷的纳米金棒的血液毒性效应与内在分子作用机制，为医药领域纳米金棒的安全生产与应用提供了重要的科学参考。

        该研究工作得到了国家基金委国际合作与交流项目（21461142001）、国家973项目（2015CB453102）与中国科学院战略性先导科技专项（B类）（14040302）的支持。

        原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.201700296

表面正电荷修饰的纳米金棒可有效引起溶血现象，与血红蛋白结合并影响其结构及功能。