一些體外實驗效果很好的藥物,,體內實驗效果不好時,,是否可以換種給藥形式?隨著材料科學的快速發(fā)展和進步,,越來越多的生物兼容性材料被用在醫(yī)療領域,。如果將生物材料和疾病治療結合,多少算是交叉學科,,不論是發(fā)文章還是申報基金,,都容易得多。 今天分享一篇納米材料作為載體治療癌癥方面的綜述Nanocarrier cancer therapeutics with functional stimuli-responsive mechanisms,文章發(fā)表在《Journal of Nanobiotechnology》,,期刊影響因子9.429,。 文章內容 目前,納米載體(NCs)因其結構能力,、良好的生物相容性和生物降解性而備受關注,。開發(fā)具有刺激響應特性的有效 NC 引起了科學家們的極大興趣。在開發(fā)藥物遞送 NC 時,,基本目標是解決與標準化療相關的遞送相關問題,,并將藥物運送到預期的作用部位,同時避免不良副作用,。這些納米載體能夠通過調節(jié)它們的 pH 值,、溫度、酶反應性來將藥物輸送到腫瘤,。通過使用納米載體,,可以更精準地將化學治療藥物遞送至腫瘤。如圖1所示,。 圖1 納米藥物分類和使用模式圖 首先作者介紹了為什么要引入納米材料:當前幾種治療癌癥的核心策略,,包括手術干預、化學療法和放射療法,,以及這些技術的組合,。常規(guī)化療主要通過干擾癌細胞的遺傳物質和細胞分裂來起作用;然而,,這種方法是非選擇性的,,甚至會損害健康細胞,從而導致嚴重的副作用和高死亡率,。此外,,疏水性藥物的可及性較差,這會降低遞送到腫瘤組織的最終藥物劑量,,這意味著必須系統(tǒng)地施用更高的劑量,。然而,這可能導致正常組織出現(xiàn)嚴重毒性,,并增加多重耐藥性 (MDR) 的機會,,其中癌細胞可以通過在治療后立即對細胞毒性藥物產(chǎn)生耐藥性來逃避化療。因此,,迫切需要能夠增強特異性靶向并減少癌組織中不良副作用的新型藥物遞送系統(tǒng),。 常規(guī)化療的這些缺點促使人們開發(fā)了基于智能監(jiān)控納米載體 (NCs) 的藥物遞送系統(tǒng),該系統(tǒng)允許在特定部位靶向藥物釋放并降低毒性,,具有增強的穿透力,。與傳統(tǒng)的化療藥物相比,,脂質體、膠束和納米顆粒等 NC 具有多種用于臨床癌癥治療的優(yōu)勢特征,。例如,,NCs 可以通過增強通透性和保留 (EPR) 效應在腫瘤微環(huán)境中具有高選擇性積累率,通過降低正常組織的毒性來提高治療效率,。此外,,可以使用裝載有化學治療劑并與癌細胞上過表達的受體結合的分子綴合的 NC 來實現(xiàn)主動靶向遞送。當前的納米顆粒種類已經(jīng)很多,,適用性也比較豐富,,如圖2所示。 圖2 當前處于嘗試中的納米抗體成分 根據(jù)納米材料的來源,,可以分為無機納米材料和有機納米材料,,其中無機納米材料包含介孔二氧化硅、金,、磁性和碳納米管等,,如圖3所示。 圖3 無機納米材料 要想讓一些毒性較大的化療藥物只特異性的在癌細胞或者癌組織釋放,,才能更好的避免腫瘤藥物對機體其它組織和器官的損傷,。而現(xiàn)在研發(fā)用于此類的納米材料就具備在特定組織釋放藥物的能力。納米材料之所以能夠靶向于癌組織,,有一部分納米材料是基于癌組織本身的特性設計的,,比如癌組織的微環(huán)境有特殊的pH、缺氧,、特定酶活比較高等,,以特定酶活性來說,金屬蛋白酶和透明質酸酶在大部分腫瘤組織中表達量很高,,將藥物包被在這些對應的蛋白內,,制備成納米靶向藥物,只有藥物達到這些酶含量較高的腫瘤組織,,才能夠把納米顆粒的外殼消化掉,,釋放出藥物。如圖4所示,。 圖4 不同刺激激發(fā)納米藥物釋放 小結 納米載體的生物降解性、生物相容性,、生理介質穩(wěn)定性和惡性腫瘤中的結構不穩(wěn)定性,,使人們對納米載體的興趣激增。具有刺激響應特性的聚合物或基于雜化的納米載體需要大量的努力才能有效地創(chuàng)建,。他們能夠改變它們的 pH,、酶,、熱和超聲波響應性,從而將藥物輸送到腫瘤,。由于納米載體能夠以靶向方式封裝和分布化學物質,,因此可以更準確地向腫瘤遞送化學藥品。為了提高基于混合的納米載體的治療效果,,這些納米載體也被用于成像,。正在快速開發(fā)的混合納米載體,預計將刺激癌癥治療領域的診斷和治療相結合,。研究人員已經(jīng)證明,,具有診斷能力的診斷混合納米載體在未來可用于正確治愈癌癥。 當然,,在包含刺激響應聚合物或混合材料的納米載體的設計中仍然存在一些問題,。正是這些問題和障礙將鼓勵生物醫(yī)學科學家更好地破譯納米載體結構和功能方面之間的關系,并加強納米載體的設計,。因此,,來自各個領域的專家如果共同努力,將能夠更好地實現(xiàn)刺激響應納米載體用于癌癥治療的前景,。 2022年度國自然醫(yī)學部國自然40大科研熱點的中標數(shù)統(tǒng)計如下:
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