可控释放二氧化硫的高分子纳米药物

近年来,二氧化硫(SO₂)气体分子在肿瘤治疗领域展现出巨大的潜力.然而,传统的使用气体吸入或亚硫酸盐作为供体的方法难以应用于临床.本综述首先介绍了一系列能够响应性释放SO₂的有机小分子供体,梳理了这些小分子供体的化学结构及响应性释放方式.接着,回顾了近年来可控释放SO₂的高分子纳米药物在肿瘤治疗研究中的发展,简述了这些纳米药物的治疗机理及抗肿瘤效果.研究表明：将SO₂与高分子纳米载体技术相结合,解决了有机小分子供体存在水溶性差、肿瘤靶向性不佳等问题.制备的可控释放SO₂的高分子纳米药物能够实现在肿瘤部位的靶向富集及SO₂气体的可控释放,表现出良好的抗肿瘤治疗效果.最后,分析并指出了可控释放SO₂高分子纳米药物面临的挑战,并对其未来的发展进行了展望.     

基于透明质酸的刺激响应纳米给药系统的研究进展

透明质酸(Hyaluronic acid, HA)是一种天然多糖,具有良好的生物相容性和生物降解性,利用 HA 构建的纳米载体自身就具有肿瘤靶向功能,可以作为抗癌药物载体将药物传递到肿瘤细胞内从而实现精准到达病患处。近年来透明质酸在应用于肿瘤靶向给药系统中的关注越来越多,成为了靶向治疗肿瘤的一大研究热点。基于透明质酸的基本特性和肿瘤靶向的生理学基础,在不同的刺激响应下,透明质酸型纳米给药系统能将药物集中释放于肿瘤的微环境内,更好地杀死肿瘤细胞,同时避免其他正常的组织受到药物损害。本文主要综述了透明质酸型纳米药物输送系统在各种刺激响应下释放药物的最新研究进展。     

肿瘤靶向性高分子纳米载体研究现状与展望

综述了肿瘤靶向性高分子纳米载体在抗肿瘤药物的靶向性输送和控制释放方面的研究进展,并详细介绍了被动肿瘤靶向性、主动靶向性、生物可降解性、pH敏感性、还原敏感性、酶敏感性和温度敏感性高分子纳米载体的研究现状,展望了该研究领域的发展方向.     

抗肿瘤纳米药物的设计与挑战

抗肿瘤纳米药物因能缓解传统小分子化疗药的全身毒性而进入临床应用.但目前研究的多数抗肿瘤纳米药物未能显著提高肿瘤治疗效果,因而止步于临床前或早期临床研究,如何显著提高疗效已成为下一代抗肿瘤纳米药物亟需解决的关键问题.分析体内肿瘤靶向过程可知,静脉注射的纳米药物需经过体内血液循环(C)、肿瘤蓄积(A)、肿瘤内渗透(P)、被细胞内吞(I)和在胞内释放(R)五步级联过程(即CAPIR cascade)才能在肿瘤细胞内发挥药效.使纳米药物的纳米特性包括稳定性(stability)、表面性质(surface properties)、尺寸(size)随输送过程各步的要求自主适应(self-adaptive)是纳米药物高效完成输送过程、获得高疗效的关键,但在肿瘤组织中渗透能力的天然缺失仍是纳米药物的"短板".在临床转化方面,体内安全性评价的复杂性和可控生产的复杂性是功能集成型纳米药物临床转化的瓶颈.同时,本文还介绍了我们最近提出的基于剥夺肿瘤信号分子的铜元素、使信号蛋白失活而达到抑瘤效果的新型类分子靶向药物.     

基于肿瘤微环境响应的DNA纳米结构递药系统

DNA分子由于其独特的生物相容性和可编程性,在增强药物靶向性和降低药物毒性方面展现了独特的优势和巨大的潜力。随着人们对肿瘤微环境研究的深入和环境响应性的DNA触发器的研制,近些年已报道了许多基于肿瘤微环境响应的DNA纳米结构递药系统,这些DNA纳米结构递药系统结合了纳米运载工具良好的生物分布和药代动力学特性,以及小型药物载体的快速扩散和渗透特性。通过靶向广泛的肿瘤栖息地而不是肿瘤特异性受体,该策略有可能克服肿瘤异质性问题,并可用于设计诊断和治疗多种实体肿瘤的纳米颗粒。在体内能够稳定地转运,在肿瘤组织独特的微环境刺激下释放药物,能有效地控制药物释放部位和释放速度,极大地降低了肿瘤治疗的毒副作用。本文主要从pH响应型、GSH响应型、ATP响应型、酶响应型、抗原响应型五个方面,综述了基于肿瘤微环境响应的DNA纳米结构递药系统的最新研究进展,分类介绍了这些DNA纳米载体的设计策略和响应释放机制,此外,还重点介绍了该领域面临的前景和挑战。     

基于介孔二氧化硅纳米颗粒的可控释放体系

基于介孔二氧化硅的控制释放体系具有良好的生物相容性、细胞靶向性、精准响应性控制释放和到达目标位点前有效阻止药物释放等功能特性。近年来,基于介孔二氧化硅的可控释放体系已成为众多科研工作者研究的热点。本文讨论了基于介孔二氧化硅纳米颗粒可控释放体系的特点,同时以不同的响应特性为主线,系统分析和总结了各种响应性介孔二氧化硅控释体系的开关及其控制释放机制,包括氧化还原控释系统、光控释系统、pH控释系统及生物分子相关控释系统等一系列基于介孔二氧化硅的控释系统,并对该领域未来的发展方向作了展望。     

生物还原敏感可降解聚合物纳米载体的构建与应用

生物可降解聚合物纳米载体具有较长的体内循环时间、能靶向并富集到肿瘤组织、降低毒副作用、增加药物利用率以及在体内可降解等优越性能,已成为实现肿瘤靶向治疗最有前景的载体系统之一。但是,临床试验结果表明,聚合物纳米药物的治疗效果与人们的预期相差甚远,其中一个重要原因是纳米药物在靶点处药物释放少且缓慢。因此,开发智能型纳米载体使其在到达靶点后即迅速释放包裹的药物成为近年的研究热点。肿瘤组织,尤其是肿瘤细胞内的谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度较高(2~10mM),大约是体液和细胞外基质的100~1000倍(2~10μM)。基于肿瘤独特的还原势能,人们构建了各种不同类型的还原敏感聚合物纳米载体,实现抗癌药物在肿瘤组织和肿瘤细胞内的快速高效释放。生物还原敏感聚合物纳米载体具有以下特点:(1)在生理条件下稳定;(2)对肿瘤细胞内还原环境响应快,触发药物快速释放;(3)无需任何外在刺激装置,简单方便。本文将结合我们课题组的工作介绍各种还原敏感可降解聚合物纳米载体的构建和应用,主要包括还原敏感生物可降解聚合物胶束、囊泡、纳米凝胶等。     

磁应答型药物递送载体的设计与构建

复合磁性生物材料的发展和应用已引起生物医学领域的极大关注。磁性纳米粒子因其易功能化而具有靶向药物传递、可控药物释放及磁成像特性逐渐成为药物传递和新型诊疗领域最有前途的材料之一。基于磁性纳米粒子或掺杂的铁氧化物构建的远程触发磁性载药递送系统,有望实现在运输过程中携载药物不泄露的情况下,提高药物递送效率且对病灶周围的健康细胞无毒或低毒性。为构建理想的可控靶向磁性药物递送系统,多种材料或配体可以与磁性纳米粒子复合来构建更安全有效的磁性药物递送系统。一些生物分子、聚合物及天然产物等通过与磁性纳米粒子相结合,构建出可用于药物传递且具有独特性质的磁性复合新材料。迄今为止,具有磁场应答能力的磁性药物递送载体已经在远程控制药物释放领域得到了长足发展。本文总结了近年来磁性药物递送载体作为远程控制治疗体系在设计与构建上的研究进展。重点关注了磷脂分子、聚合物、多孔微纳米材料以及天然产物等与其构建的复合材料,并对当前磁性复合特定给药载体的优点、局限及发展前景等做了简要阐述。     

多肽介导的肿瘤靶向纳米递药系统

肿瘤靶向纳米递药系统是指利用肿瘤组织特殊的生理病理特点,由纳米载体包载肿瘤诊疗药物构建而成的对肿瘤组织具有靶向定位功能的药物递送系统。多肽介导的肿瘤靶向纳米递药系统是肿瘤靶向递药领域较新的一个研究方向,本文综述了该研究方向的四个重要发展历程——单功能靶向、双功能靶向、肿瘤穿透和环境响应型靶向纳米递药系统,并介绍了各类递药系统的设计原理和典型研究案例。此外,对目前多肽介导的纳米递药系统存在的优势与不足进行了分析。最后,针对当前主动靶向肿瘤递药系统存在的研究困境,提出了一种新型肿瘤靶向递药策略——"系统性靶向"策略。随着相关学科和多学科交叉的发展,多肽介导的肿瘤靶向纳米递药系统将在肿瘤治疗中扮演更为重要的角色。     

天然多糖类纳米凝胶药物载体的研究进展

天然多糖具有来源广泛、价格低廉、良好的生物相容性和生物可降解性等特点,被广泛应用于药物载体研究。天然多糖纳米凝胶内部交联网络结构能有效提高药物的稳定性,且自身带有大量的活性官能团,可以被修饰上靶向配体或者对病灶环境敏感的基团,使药物顺利到达靶向细胞,从而实现药物的可控释放,在提高药效的同时降低药物的毒副作用。该综述介绍了天然多糖类纳米凝胶作为药物载体的研究进展,包括壳聚糖、右旋糖酐、普鲁兰多糖、海藻酸盐、透明质酸以及肝素等天然多糖纳米凝胶用于环境响应药物可控释放和靶向药物治疗的研究状况,并对其未来发展方向进行了展望。     

DNA纳米结构在药物转运载体和智能载药中的应用进展

纳米材料具有荷载效率高、靶向性能好、半衰期较长等优点, 非常适于作为药物转运载体, 可有效提高药物的水溶性、稳定性和疾病治疗效果.目前, 开发具有良好生物相容性、可控靶向释放能力和精确载药位点的理想药物转运载体, 仍是该领域存在的挑战性问题和当前研究的重点.自组装DNA纳米结构是一类具有精确结构、功能多样的纳米生物材料, 具有良好的生物相容性和稳定性、较高的膜渗透性和可控靶向释放能力等优点, 是理想的药物转运载体和智能载药材料.本文总结了DNA纳米结构的发展历程、DNA纳米结构作为药物转运载体的研究现状、动态DNA纳米结构在智能载药中的应用进展, 并对其发展前景进行了展望.     

功能多肽在肿瘤治疗中的应用及研究进展

多肽具有生物相容性好,功能多样化,生物体内响应性高及合成修饰方法简单易行等优点,已被广泛用于构建靶向药物传递系统。以具有靶向功能和刺激响应性的多肽为基础构建的药物传递系统,能够将药物定向地运送到肿瘤区域。药物传递系统到达肿瘤组织后,在肿瘤组织特殊微环境或外源刺激下,实现药物的精准释放。这种具有特异性肿瘤靶向和刺激响应型的多肽载体可以最大程度地提高药物的抗肿瘤效果,降低药物的毒副作用。本文简要介绍了常用的靶向多肽和刺激响应型多肽,并讨论了基于功能型多肽的药物载体在肿瘤治疗方面的应用。     

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。     

可控释放一氧化碳的纳米材料及其生物医学应用

一氧化碳（CO）是一种内源性气体信使分子,具有广泛而复杂的生理学功能.CO分子的生理学效应与其浓度、位置和作用时间密切相关.而现有的一氧化碳供体普遍存在着稳定性较差,剂量难以把控,缺乏靶向性以及对正常细胞和组织器官具有潜在的毒副作用等问题,限制了其进一步的应用.随着纳米科学技术的迅速发展,国内外研究者们构建出一系列能够实现可控释放CO的多功能纳米材料,并将其用于生物医学领域.结合纳米材料自身独特的性能优势,分类介绍了多种内源性/外源性刺激响应型CO控释纳米材料,并概述了可控释放CO的纳米药物在抑制炎症反应、抗菌和肿瘤治疗等生物医学领域的应用,最后对CO控释纳米材料在生物医学领域面临的挑战和发展前景进行了总结和讨论.     

Fe3O4@mMoO3介孔多功能纳米载体的制备及其微波响应药物传递

以氨基功能化的Fe_3O_4纳米颗粒为磁核,结合直接沉淀法和模板法在其表面包覆上介孔MoO_3层,制备磁性-微波热转换性-介孔结构于一体的多功能核-壳结构复合纳米载体Fe_3O_4@mMoO_3,并对其结构、载药及微波控制靶向给药性进行研究。TEM图表明所得的复合纳米载体具有明显的核壳结构,完美的球形,且壳层中有清晰的孔状结构。磁性和微波热转换特性分析表明,该复合载体兼具良好的磁性和微波热转换特性,可实现药物的靶向可控给药。以布洛芬(IBU)为模型药物,对该复合纳米载体的药物负载能力和微波响应可控释放性进行研究,结果表明,在持续微波辐射90 s时IBU的释放率达到90%,远远高于仅搅拌时的释放率。     

介孔硅纳米储存器在智能药物释放系统的应用

开发新型细胞微环境刺激响应性智能药物控释系统是目前材料学、药理学与临床医学研究的共同热点之一,其目的在于寻求合适的药物载体,提高药物的安全性、有效性及降低药物毒副作用。本文综述了介孔硅功能复合纳米材料在生物医药领域的应用研究进展;通过对其进行特定的化学修饰、生物修饰、物理修饰,不仅能特异性细胞识别靶向,还能针对病变细胞实现药物定点、定时、定量的“生物爆破”释放;这在药物可控释放、靶向癌症治疗、靶向基因递送等领域展示了其广阔的应用前景。同时,本文还系统地分析和总结了各种智能响应性介孔硅纳米储存器的制备方法和响应机制,包括“无机纳米塞-介孔硅”纳米智能控释系统、“有机大分子控制器-介孔硅”智能功能复合型控释系统、“分子开关控制器-介孔硅”自响应性纳米控释系统等,这为设计新型响应性介孔硅纳米储存器系统提供了借鉴与思路。     

高分子键合康普瑞汀A4血管阻断剂纳米药物

血管阻断剂(VDAs)因其在实体肿瘤治疗中的巨大潜力而引起人们的广泛关注.本文针对本课题组近年来在高分子血管阻断剂纳米药物抗肿瘤治疗方面的基础研究进行了总结.首先发现了纳米药物的瘤内低渗透性可显著提高血管阻断剂的肿瘤血管靶向性和抑瘤能力,进而构建了高分子血管阻断剂纳米药物;其次针对高分子血管阻断剂纳米药物治疗所引起的不利宿主反应,引入小分子抑制剂或激动剂进行联合治疗;然后利用其调控肿瘤微环境并创建肿瘤选择性药物激活递送系统;最后针对其治疗所产生的肿瘤凝血微环境提出了新的主动靶向策略——链式自放大肿瘤靶向,实现了高效的肿瘤靶向药物递送.这项工作突出了高分子血管阻断剂纳米药物在肿瘤治疗中的潜力,并对其未来研究方向作了简要展望,以促进其临床转化.     

刺激响应脂质体及其在控制释药中的应用

刺激响应型纳米药物递送系统是一种功能性纳米给药系统.刺激响应脂质体不仅提供定位化学治疗,而且还具有控制释放药物的潜能,因此对于实施控制治疗肿瘤具有重要意义.当脂质体在特殊环境(包括热、光、磁和p H等)刺激下,可通过载体微观结构发生变化释放药物.刺激响应脂质体的优势是可减少或避免药物过早释放,提高靶向部位的释药效率.本文介绍了刺激响应脂质体的结构、特性和功能,分别综述了热、光、磁、p H刺激响应和p H-温度双刺激响应脂质体的特性,并讨论了刺激释药的机制.     

高分子键合康普瑞汀A4血管阻断剂纳米药物

血管阻断剂(VDAs)因其在实体肿瘤治疗中的巨大潜力而引起人们的广泛关注.本文针对本课题组近年来在高分子血管阻断剂纳米药物抗肿瘤治疗方面的基础研究进行了总结.首先发现了纳米药物的瘤内低渗透性可显著提高血管阻断剂的肿瘤血管靶向性和抑瘤能力,进而构建了高分子血管阻断剂纳米药物;其次针对高分子血管阻断剂纳米药物治疗所引起的不利宿主反应,引入小分子抑制剂或激动剂进行联合治疗;然后利用其调控肿瘤微环境并创建肿瘤选择性药物激活递送系统;最后针对其治疗所产生的肿瘤凝血微环境提出了新的主动靶向策略——链式自放大肿瘤靶向,实现了高效的肿瘤靶向药物递送.这项工作突出了高分子血管阻断剂纳米药物在肿瘤治疗中的潜力,并对其未来研究方向作了简要展望,以促进其临床转化.     

基于环糊精的药物载体的研究进展

药物载体具有控制药物释放速度,靶向输送药物,减少药物降解及降低毒副作用等特点,对它的研究越来越受到重视。近年来,各种药物载体不断出现,其中由环糊精构筑的超分子体系被国内外研究者广泛关注,本文从基于环糊精的轮烷/聚轮烷、聚合物、纳米体系、脂质体以及水凝胶等方面对近几年来环糊精在药物载体中的应用研究进行综述,为丰富药物载体系统提供了新的依据,并对其应用前景作了展望。