结构DNA纳米技术应用新进展

DNA具有非凡的分子识别性能和显著的结构特征,这使得它在材料的纳米级调控方面具有独特的优越性,在许多领域也展现出广阔的应用前景。本文从模块化DNA自组装和DNA折纸术两个方面综述了近些年DNA纳米技术,包括近年来DNA纳米技术中比较新型的组装方法;并从DNA纳米结构作为模板定位纳米粒子和蛋白以及用于生物医药等方面介绍了DNA纳米技术的应用;同时,对DNA纳米技术发展及应用进行了展望。     

骨靶向抗肿瘤药物中间体N-Boc-N’-3,3-双(二乙氧膦酰基)丙基甘氨酰胺的合成

采用缩合、Michael加成、氢化还原和偶联等多步应合成了骨靶向抗肿瘤药物的关键中间体——N-Boc-N’-3,3-双(二乙氧膦酰基)丙基甘氨酰胺,其结构经1H NMR,13C NMR,IR和MS确证。     

壳聚糖基阳离子胶束用于共负载两种不同性质药物的研究

以季胺化壳聚糖-O-聚己内酯(TMC-PCL)胶束为载体,用于共负载2种不同亲疏水性质的抗肿瘤物质,阿霉素和吲哚菁绿;并研究了胶束包埋对吲哚菁绿的稳定性和光热效应的影响,以及阿霉素从胶束中的释放行为.结果表明,2种抗肿瘤物质在TMC-PCL胶束中的实际载药量均可达20％,且包封率超过85％.进一步还用MTT法评价了不同载药胶束体系对肿瘤细胞的杀灭作用,发现共负载胶束经近红外激光辐照后,对肿瘤细胞的毒性远高于单载药体系.     

磁性靶向药物递送中铁磁流体的动力学建模

在所有人体内进行的药物递送技术中,磁性药物靶向递送治疗由于其非入侵性和高靶向性而成为主要的方法．磁性药物靶向递送是将药物装载到磁性纳米颗粒上,利用外部磁场使其移动并聚焦在靶部位的方法．该法能提高靶部位药物的浓度,降低药物对正常组织的毒副作用．尽管已经有不少磁性靶向药物递送的理论分析,但是很少有人研究磁流体在血管里的流体动力学模型．该文提出了一个数学模型来描述作为药物载体的铁磁流体在外磁场作用下,在血管里的流体动力学特性,并在模型中增加了磁场力以及由此产生的不对称应力,增加了磁性纳米颗粒在磁场作用下的角动量方程．由于运动方程的数学复杂性,通过保留数学模型里物理特性最显著项来获得工程近似．用计算流体力学（CFD）进行数值仿真,分析了铁磁流体在一个模拟动脉瘤血管的三维管道里的流动状况,来进一步理解铁磁流体的临床应用．仿真结果和动物实验相一致．分析结果对于磁性靶向药物递送的各种应用提供了可参考的数据．     

靶向抗肿瘤药物甲氨喋呤-琥珀酰壳聚糖缀合物的制备及其体外稳定性的初步探讨

报道了甲氨喋呤-琥珀酰壳聚糖缀合物的合成方法,并通过紫外光谱、红外光谱及核磁共振谱进行了结构验证.流式细胞仪的检测结果表明,N-琥珀酰壳聚糖对K562白血病肿瘤细胞具有较强的亲和性;溶解性实验结果表明,甲氨喋呤-琥珀酰壳聚糖缀合物的水溶性较好(pH=1～14);体外释放实验结果表明,缀合物性质稳定,能明显延缓甲氨喋呤的释放,为抗肿瘤药物的靶向及缓控释给药体系的研究提供了初步参考.     

铂类抗癌药物的多功能纳米递送体系

以顺铂为代表的小分子铂类抗癌药物是临床应用的一线化疗药物,但其严重的毒副作用和难以克服的耐药性限制了铂类药物的临床应用和研发。运用纳米药物递送技术可以实现药物的靶向递送和可控释放,来提高药物的生物利用度,降低药物的毒副作用以及耐药性,为癌症的治疗带来新的希望。此外,丰富多样的纳米递送体系易于实现药物与具有生物学活性试剂的共运输,从而为各种治疗策略以及诊疗策略的联用提供可能,为最终实现癌症的精准治疗展现广阔前景。本文从靶向递药、药物可控释放、联合治疗、诊疗一体化四个方面对铂类抗癌药物的多功能纳米递送体系在癌症治疗中的最新研究进展进行综述,同时通过列举最新研究成果,展示了新材料、新技术以及新颖设计思想在铂基纳米递送体系中的应用。     

基于石墨烯独特生物界面效应的功能化载体研究进展

二维石墨烯及其衍生物与生物界面的相互作用, 展现出相比于传统维度粒子截然不同的特性, 为功能化医药载体的设计开发提供了潜力策略. 除了优异的电学、热学、光学等性能外, 石墨烯的独特的二维性质, 可以引起细胞更强的应激反应, 包括与细胞膜发生水平摩擦/竖直嵌入/三明治超级结构、选择性被细胞内吞、胞内限域折叠、引发细胞自噬以及隐形活化效应. 基于上述独特界面效应以及理论模拟机制, 对石墨烯进行合理设计, 可在保障安全性的前提下, 满足药物递送、疫苗佐剂、成像传感、光热治疗等需求. 本综述结合课题组近10年在(氧化)石墨烯与生物界面效应、微观作用机理及应用开发方面的系统研究工作, 同时涵盖了国际最新进展, 以期为石墨烯高效、安全体系的设计、构建和应用, 提供理论依据和前瞻性预测.     

活性氧响应的新型阳离子共聚物构建及其基因递送性能研究

引入快速、主动释放基因的机制是提升非病毒基因递送效率的关键. 本研究以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)与(2-丙烯酰基)乙基(硼酸苄基)二乙基溴化铵(BD)为单体, 基于可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应制备具有活性氧响应性质的聚阳离子嵌段共聚物pM-pBD. 通过静电作用, 阳离子共聚物pM-pBD能够与带负电荷的DNA以分子自组装的方式形成纳米复合物. 其中, 阳离子pBD片段具有活性氧触发电荷反转的特性, 因此, 有助于获得活性氧触发的静电组装复合体结构解离, 从而实现可控基因释放的功能. 理化表征结果表明, pM-pBD与质粒DNA静电复合后能够形成粒径约为99.1 nm, ζ电位约为+13.8 mV, 显微形貌近似球形的纳米复合物. 在加入促过氧化氢产生的抗坏血酸后, 上述pM-pBD基因递送系统的转染效率得到了显著的提升. 因此, 本研究创制的pM-pBD为基因递送系统的可控释放提供了新的解决方案.     

三明治结构rGO/Fe3O4@mSiO2载体的构筑及协同抗肿瘤性能

采用温和的反应条件,制备出三明治结构rGO/Fe_3O_4@mSiO_2,利用SEM、TEM、FTIR、XRD和N_2吸附-脱附等对其形貌和性能进行表征,考查了其对Hela细胞的毒性和细胞荧光成像效果,并探讨了其形成机理。实验结果表明:rGO/Fe_3O_4@mSiO_2具有较高的比表面积(217 m~2·g~(-1)),对抗癌药物五氟尿嘧啶(5-FU)的载药率达到57.34%;它还具有较好的磁性,磁饱和强度为32 emu·g-1;而且rGO/Fe_3O_4@mSiO_2纳米复合物在光照条件下具有优异的光热转换性能,对He La细胞表现出明显的杀伤效果。     

新型吲哚七甲川菁染料HI-6的合成及光声成像评价

以2,3,3-三甲基-3H吲哚与四氢呋喃甲基溴为原料,制得季铵盐（B）; B与2-氯-3-羟次甲基环己烯醛反应合成了以呋喃环为侧链的新型吲哚七甲川菁染料（HI-6）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。以吲哚箐绿（ICG）为对照,进行了荷瘤小鼠体内/体外的光声成像评价。结果表明：HI-6的最大吸收波长为776 nm,发射波长为819 nm。 HI-6在体外和体内的光声强度均远高于ICG,且在肿瘤部位有一定聚集性。