DNA纳米机器

本文介绍了以DNA为基础的纳米机器的发展现状,强调了核酸作为一种材料在纳米科技领域的重要作用.着重阐述了利用链交换反应或环境因素变化可以驱动DNA二级结构的变化,从而可以构建出形式多样的纳米级核酸分子机器;评价了各类分子机器在效率、寿命和副产物方面的优缺点.在总结前人工作的基础上预测了核酸纳米技术在生命科学、材料科学以及计算科学等诸多方面可能的应用.     

基于靶向调控肿瘤微环境的多肽纳米药物系统研究进展

肿瘤微环境在肿瘤的发生、发展和转移过程中起着至关重要的作用,因此靶向调控微环境为发展肿瘤精准治疗的新策略提供了机遇。纳米技术的快速发展为传统药物的增效减毒提供了契机,已有一系列纳米药物用于肿瘤临床治疗。近年来,分子自组装领域的快速发展为智能纳米药物的研发提供了新机遇。多肽作为生物相容性高、序列可设计、易修饰、功能多样化的生物分子,可组装构建结构多样和功能集成的纳米药物系统。本文综述了利用多肽自组装超分子体系实现药物对肿瘤微环境的响应释放和高效递送,并对其通过调控微环境中的血管、成纤维细胞和胞外基质等组分,改变肿瘤赖以生存的"土壤",并与抗肿瘤细胞治疗有机结合的最新进展进行了介绍。针对肿瘤异质性和复杂性的难题,构建表/界面性质可控的纳米药物系统,发展基于肿瘤微环境调控与联合治疗的肿瘤综合治疗方案,将是未来重要的发展方向之一。     

纳米粒子组装体系的研究进展

制备纳米粒子组装体系是构筑纳米结构的重要方法之一，本文综述了纳米粒子组装体系的制备方法及其性质和应用研究。     

还原响应型羧甲基纤维素基纳米药物载体的构建及其性能研究

近年来,刺激响应型智能纳米药物载体以其可控的药物释放、毒副作用小等优点,在药物递送领域引起广泛关注。本研究以羧甲基纤维素(CMC)为骨架材料,通过还原性二硫代二丙酰肼(TPH)连接疏水小分子胆酸(CA),合成两亲性高分子聚合物CMC-TPH-CA (CTC)。然后以10-羟基喜树碱(HCPT)为抗肿瘤模型药物,在水溶液中自组装制备CTC/HCPT纳米粒子,并对其物化性质及体外抗肿瘤活性进行了评价。结果表明,CTC/HCPT纳米粒子具有较高的包封率(～87.6%)及载药量(～21.4wt%),适当的粒径大小(～140nm)及低的溶血性(5%)。体外释放结果表明,CTC/HCPT纳米粒子具有明显的还原敏感性。最后,以LLC肿瘤细胞为模型,考察CTC/HCPT纳米粒子的体外细胞毒性。结果表明,相较于纯HCPT,CTC/HCPT纳米粒子的细胞杀伤作用有了明显的提升。     

尺寸可控的球型DNA纳米颗粒构筑策略及其应用

为探究球型DNA纳米颗粒的尺寸对细胞摄取的影响,提出了一种新型构筑策略,制备了一系列尺寸精准可控的球型DNA纳米颗粒,并进一步揭示了球型DNA纳米颗粒的尺寸与MCF-7细胞内化效率的关系;此外,该策略还可以与框架诱导策略相结合,构筑尺寸可控的磷脂囊泡.该结果为构建新型高效的DNA纳米颗粒载药系统提供了理论参考,为特定尺寸的药物载体设计和开发拓展了思路.     

基于多肽的纳米药物递送系统的研究

构建纳米药物递送系统改善药物的理化性质和生物学性质已经成为现代药物设计研究的热点和重要方向。其中,多肽作为新兴的纳米药物的构筑基元具有良好生物相容性、自组装性与化学可变性等性质,激起了广泛的研究兴趣,为构建新型纳米递送系统提供了崭新的研究方向。本文阐述了自组装多肽在疏水作用、氢键、静电作用、π-π堆积等非共价作用力的综合作用下构建胶束、囊泡、球、纤维等不同形貌的纳米材料;进一步介绍了多肽药物结合物的基本概念以及高载药量、高生物利用度的优势,总结了近年来基于功能性多肽构建纳米药物递送系统的研究;重点介绍了近五年来报道的具有自组装性、增强溶解性、长效性、靶向性、刺激响应性、细胞跨膜性等多种功能的智能多肽纳米药物递送系统。     

光控纳米载体在药物释放中的应用

光敏感的纳米载体因其可从时间和空间上精确地控制药物的释放以实现对肿瘤的高效治疗,近年来逐渐成为生物医学领域的研究热点之一。本文综述了光敏感的纳米载体破裂从而释放出装载的药物的三种机理,主要包括：（1）光致异构化引发的纳米载体形态转变;（2）光反应引发的纳米载体降解;（3）光热引发的纳米载体破裂。本文简单介绍了这三种释放机理,例举了这三种释放机理所对应的光敏感材料,并阐述了其在药物运输、可控释放以及肿瘤治疗中的最新研究进展以及存在的问题,为光敏感纳米载体在生物体系中的应用提供参考,并对今后的发展作了展望。     

纳米生物传感器探针材料：合成、组装及应用

生物传感器因选择性高、分析速度快、准确度高等特点,在生物医学、环境监测及食品安全等领域应用广泛.纳米探针材料是生物传感器中的核心部件,对检测信号的输出和放大,起到至关重要的作用.本文总结了近十年来本团队利用智能高分子精准调控纳米粒子合成的研究成果,发展了多种生长模式,量身定制出三十多种高效可医用探针材料;通过智能高分子修饰纳米探针表面,实现了不同维度(1D、2D和3D)的宏观可控自组装.最后,基于设计的探针材料及其组装结构,构建了一系列生物传感器,探索了其在食品安全检测和医疗诊断领域的应用.     

基于阿霉素纳米共递体系的抗肿瘤联合治疗

肿瘤是当前全球范围内的主要致死病因,而化疗仍是抗肿瘤治疗的重要手段之一。阿霉素(DOX)是一种临床上广泛使用的蒽环类广谱抗肿瘤药物,但是它的治疗效果受到其严重副作用的限制,包括累积性心脏毒性和剂量限制性骨髓抑制。研究人员长期致力于寻找降低DOX毒副作用的方法,而依托于纳米共递体系的抗肿瘤联合治疗策略获得广泛关注。它们能够实现药物在病灶区域的靶向富集和定点释放,通过药物联用降低DOX对正常细胞组织的不良反应,并在一定程度上逆转肿瘤细胞的多药耐药性。本综述将聚焦于近年来基于DOX的纳米共递体系用于抗肿瘤联合治疗策略的构筑,重点介绍DOX联合其他化疗药物、基因药物、气体分子或天然药物进行抗肿瘤治疗的研究进展,并对其面临的挑战和发展趋势进行展望。     

α-环糊精/聚乙二醇自组装超分子纳米药物载体

研究了一种新型超分子纳米药物载体的制备方法及其药物释放性能. 将α-环糊精(α-CD)穿入肉桂酸改性的PEG分子链形成包含复合物(inclusion complex, IC), 通过超分子自组装成为纳米粒子. 将抗肿瘤药物阿霉素负载到纳米粒子中, 研究药物释放行为及其对肿瘤细胞的抑制效果. 以核磁共振(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征了纳米粒子的结构和形貌, 用激光共聚焦显微镜(Confocal)研究了载药纳米粒子在细胞内的分布及其对肿瘤细胞的抑制效果. 结果显示超分子纳米粒子具有很好的生物相容性和药物缓释作用, 载药纳米粒子对肿瘤细胞具有很好的杀伤效果.     

微孔分子筛纳米晶的控制合成及其催化应用

纳米分子筛因具有高的外表面积和短的孔道结构而显示了独特的催化活性和选择性, 近年来已成为催化界的研究热点.本文就分子筛纳米晶的控制合成、催化基础研究,特别是当前分子筛纳米晶在自组装分级多孔材料和分子筛基纳米复合材料方面的新方向进行了系统的综述,分析了纳米分子筛研究中的机会和应用前景.     

无机半导体纳米晶光学性质的设计、调控及其生物医学应用

半导体纳米晶由于其丰富的能带结构和光学性质,在光电器件和生物医学应用等领域展现出了广阔的应用前景,且在过去的几十年中得到了广泛关注.因此,对其光学性质进行理性设计和精确调控具有重要的研究意义.本文简要综述了本研究组近年来在不同能带隙的无机半导体纳米晶的可控制备技术以及利用DNA纳米技术和蛋白质自组装手段构建具有特异光学性质的纳米结构等方面的相关研究工作,最后对这些纳米晶和纳米结构的独特光学性质及其在生物医学领域的应用研究进行了总结.     

微纳米粒子的形貌调控及其对药物/基因传递体系的影响

超分子组装体由于具有适合的微纳米尺寸、可控的结构和良好的生物相容性等特点,极大地促进了药物/基因传递体系的发展。拓扑结构(如形貌、尺寸)是影响药物/基因传递体系的重要因素,这方面研究正成为这一领域的研究热点。本文综述了调控组装体形貌的主要手段,包括聚合物链结构与组成、组装条件、外界刺激及聚合诱导的组装体形貌,初步探讨了微观形貌对药物/基因传递体系的影响,并对这一领域进行了展望。     

智能型聚合物纳米药物载体设计的研究进展

针对肿瘤与正常组织细胞的差异,从分子设计角度介绍了智能纳米药物传递系统研究的最新进展,着重讨论了对靶向传递的行为控制以及对药物释放的行为控制。     

纳米酶在抗肿瘤治疗中的应用

纳米酶是一类具有天然酶活性的纳米材料。相对于天然酶,纳米酶有着制备简单,成本低,稳定性高,易于保存等优点。自从2007年,我国科学家阎锡蕴院士首次发现Fe3O4纳米颗粒具有类过氧化物酶活性以来,对纳米酶的研究迅速崛起。纳米酶能够通过模拟天然酶,在生理环境或体内实现催化反应,改善肿瘤微环境,并通过产生活性氧实现肿瘤治疗。     

低维聚合物纳米材料的自组装制备、性能及应用

特殊的聚合物可以通过分子间识别或分子间相互作用，自发地聚集成一定的分子结构或构筑成具有特殊结构和形状的聚集体，从而使其具有特殊的功能。这类自组装体系在微电子、新材料及生物医药等领域展现出了巨大的应用前景，已受到广泛关注。本文综述了低维聚合物纳米材料的自组装制备方法、性能和应用的最新进展。     

嵌段共聚物自组装及其在纳米材料制备中的应用(下)

嵌段共聚物可以自组装形成丰富的有序微结构。这些微结构可以拥有各种不同的几何形态和晶体／准晶结构及宽泛的尺寸选择性，而且具有良好的可调控性及相对容量的加工方法。利用嵌段共聚物这种自组装特性来制备一些利用传统技术难以获得的纳米材料（如功能纳米材料，纳米结构材料，模板材料，介孔固体等）及微米／亚微米微结构材料（如光子晶体等），具有优越性。这些材料将在信息技术，生物医学，催化等领域取得应用。     

可控自组装DNA折纸结构作为药物载体的研究进展

在过去的几十年里, DNA纳米技术作为一种快速发展的可控自组装技术, 使人们能构建出各种复杂的纳米结构. DNA折纸结构具备可编程性、 空间可寻址性、 易修饰性及良好的生物相容性等多种优越的特性, 这些优异的性质使其在药物递送方面具有广阔的应用前景. 本文总结了近年来可控自组装DNA折纸结构作为药物递送系统的研究进展, 展望了DNA折纸纳米载体未来的发展方向, 并讨论了该领域面临的挑战和可能的解决方法.