纳米药物载体结合分子靶向在肿瘤化疗中的应用

纳米技术与肿瘤治疗中的化学疗法相结合具有广阔的应用前景,应用纳米技术设计药物载体递送化疗药物已经成为当前人类攻克肿瘤研究的一个重要手段。纳米药物载体与肿瘤靶向在化疗方面的应用,能够有效改善化疗药物水溶性和稳定性,提高药物利用率和抗肿瘤活性,降低对机体正常细胞组织的毒副作用,克服多药耐药性问题,进而提高肿瘤化疗效果和促进肿瘤化疗的发展进步。本文着重综述纳米药物载体系统及其靶向策略方面的研究现状与进展,并探讨纳米技术与化疗相结合攻克肿瘤的应用前景。     

细胞膜修饰的纳米载体与肿瘤免疫治疗

纳米载体由于其纳米尺度带来的独特生物功能性,可通过特定设计在生物体内靶向递送各类抗肿瘤药物,具有广泛而重要的应用前景。自肿瘤免疫疗法问世之后,各类纳米载体与肿瘤免疫治疗相结合,逐渐成为提升肿瘤免疫治疗效果的重要手段之一。其中,细胞膜修饰的纳米载体作为一类新型仿生药物载体平台,可使纳米载体获得天然细胞膜的伪装修饰,将细胞膜的特定功能与生物特性转移至纳米载体,使其具有更强的抗免疫清除、血液长循环和肿瘤靶向等特性,同时降低纳米递送系统的免疫原性和细胞毒性,在生物医学应用领域尤其是肿瘤免疫治疗中可发挥更大的作用。本文通过结合免疫治疗的机理,对近年来各种细胞膜修饰纳米载体系统的制备方法、作用机制以及在肿瘤免疫治疗中的应用研究进行综述,并在此基础上对未来的相关探索做出了展望。     

纳米粒子在药物传递中的应用

目前,利用纳米粒子传递药物并用于恶性肿瘤组织的靶向识别,进一步提高肿瘤的诊断和治疗水平是一个比较热点的领域,人们期望用制备容易、价格便宜、毒性小的纳米技术来提高肿瘤的治疗效率。然而,由近年的报道来看,所摄入的纳米粒子仅有约0.7%能够到达肿瘤部位,传递效率较低,这无疑加大了治疗应用的难度。本综述中,我们分析了造成纳米粒子靶向药物转运效率较低的原因,包括纳米粒子的转运途径,纳米粒子转运过程中所遇到的屏障,纳米粒子在体内的清除途径等;随后我们介绍了较早应用的聚合物纳米粒子、磁性氧化铁纳米粒子以及目前广泛研究的介孔二氧化硅纳米粒子在药物传递系统构建中的应用情况,还介绍了细胞膜仿生纳米粒子在药物传递系统中的应用;最后,对纳米粒子在药物传递中的研究进行总结和展望。我们希望通过对纳米粒子传递药物的系统研究,进一步促进纳米粒子在药物传递上的研究,加速纳米药物的临床应用。     

靶向肿瘤进化的创新纳米药物

近年来,随着纳米技术的发展,将纳米材料应用于肿瘤靶向治疗有望极大地改善肿瘤治疗效果.纳米药物因其可增加药物溶解性、延长血液循环时间、提高靶向性、提升治疗效果并降低毒副作用等特点而备受研究者关注.肿瘤生物学研究表明,肿瘤始终处于动态的进化和演化过程之中,由于其基因组的不稳定性,肿瘤细胞可在肿瘤内部的生存压力下进行自然选择,或在外来治疗压力(放射治疗、化学治疗、分子靶向治疗和免疫治疗)作用下,持续产生基因突变并扩增,从而导致肿瘤增殖、耐药和转移.因此,肿瘤治疗方案理应随着肿瘤的进化过程而变化和调整.然而,现阶段纳米药物的设计对肿瘤进化的临床现实缺乏充分考虑.本文提出靶向肿瘤进化的创新纳米药物的构想,即从肿瘤进化的临床现实出发,尽可能灵敏地、准确地、全面地跟踪肿瘤在自然选择、治疗压力下出现的增殖、耐药、转移等过程,掌握该过程中的进化特征,并基于这些进化特征设计创新纳米药物,能够有策略地、主动地、及时地动态调整纳米药物及给药方案,结合临床上其他多种治疗药物和方法,力争把肿瘤控制为慢性疾病.     

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。     

肿瘤免疫治疗中的生物医用载体

免疫治疗是目前一种新型的肿瘤治疗手段,通过引入并增强功能性的抗原特异性免疫反应,来实现对肿瘤细胞长期持续的免疫记忆、预防和杀伤。与传统化疗相比,肿瘤免疫治疗毒副作用较轻,可获得较好的临床治疗效果。免疫治疗从最初的抗原疫苗类,发展到目前以嵌合抗原受体T淋巴细胞(CAR-T)为代表的过继免疫细胞治疗,治疗效果不断提高。但与此同时,多种免疫治疗手段尚存在一定问题:治疗性蛋白、核酸等自身靶向性差,在体内向靶点呈递过程遇到降解、物理屏障等,及自身免疫原性引起的潜在毒性,均有待进一步完善。将多样化生物医用材料应用于免疫治疗中,即应用载体运输蛋白、核酸有助于解决以上问题。目前,载体在肿瘤免疫治疗中包含以下几个功能:(1)减少治疗性药物如蛋白质和核酸的降解;(2)提高靶向性;(3)协助跨物理屏障;(4)减少全身副作用;(5)实现持续性释放。本文沿肿瘤免疫治疗发展进程,综述多样化的新型生物医用材料载体在肿瘤免疫治疗中的特殊作用和最新进展,并指出其存在的不足和可能面对的挑战。     

通过调控肿瘤代谢增强T细胞抗肿瘤活性

肿瘤免疫治疗是一种新型的癌症治疗方法。 然而,现阶段肿瘤免疫疗法的临床响应率低等问题严重制约了其进一步应用。 其根本原因在于肿瘤组织免疫抑制微环境限制了T细胞的抗肿瘤活性,而肿瘤组织代谢改变在肿瘤免疫抑制微环境形成过程中起关键作用。 本文重点总结了通过调控肿瘤的有氧糖酵解、氨基酸代谢和脂肪酸代谢增强T细胞的抗肿瘤活性。 最后,提出当前肿瘤代谢调控研究方面仍然存在的问题,并对纳米载体在肿瘤代谢领域的发展前景进行了展望。     

金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用研究

随着纳米技术的飞速发展,复杂三维结构的金纳米星已成为一种新型纳米材料。金纳米星具有独特的物理化学性质,如可调制的LSPR光学特性、SERS效应、光热特性、较大的比表面积等,这些性质使其在纳米材料和生物医学领域具有极高的潜在应用价值。本文首先介绍了金纳米星独特的光学性质,并对这些光学特性的理论基础进行解释;接着对近年来国内外制备金纳米星的主要方法进行阐述,主要包括种子介导生长法和一步合成法,这两种制备方法均存在各自的优缺点。在功能化的探针构筑方面,金纳米星的表面修饰主要包括两种方法：二氧化硅包裹金纳米星和高分子聚合物或生物分子修饰金纳米星。在应用方面,本文对金纳米星在生物分子检测、医学成像、肿瘤的诊断与光热治疗、药物传输和控制释放方面的最新研究进展进行了总结。最后,对目前金纳米星探针在制备和应用中存在的一些问题进行了探讨,并展望了该领域未来的研究内容和方向。     

纳米级造影剂在肿瘤影像学诊疗中的基础应用进展

肿瘤的早期诊断对其生存率及预后有极大的意义,医学成像造影剂的应用可极大地提高肿瘤的早期诊断水平。通过新兴纳米技术开发无毒、成像能力更强、循环时间更长的纳米级造影剂是目前研究的热点。本文综述了纳米级造影剂在MRI、CT、US、PET和SPECT等生物医学成像技术中,对于肿瘤诊疗的基础应用,并列举了部分研究实例。纳米级造影剂具有广阔的临床应用前景,未来的研究重点将会是开发集诊断、治疗于一体的多功能的纳米平台。     

手性纳米材料: 生物成像、 生物传感与治疗

手性无机纳米结构不仅形貌和结构可调控、 易于表面功能化修饰, 而且光学性质独特, 在生物领域的应用上展现了很大的优异性. 本文综述了近年来手性纳米技术在生物医学领域的研究进展, 重点介绍了手性金属和手性半导体纳米结构的合成策略、 圆二色效应、 光手性机制及在生物成像、 生物传感、 肿瘤以及神经退行性疾病等医学领域的应用. 手性纳米材料的研究丰富了生物化学的纳米技术手段, 促进了肿瘤等重大疾病诊断与治疗技术的进步, 推动了手性在生命科学中的发展, 鼓励了研究者对这一新兴领域的持续探索与挑战.     

快速合成Bi@ZIF-8复合纳米材料用于近红外二区光热治疗以及可控药物释放

随着纳米技术的发展及其向医学领域的渗透,纳米技术为肿瘤的治疗开辟了新的途径,构建有效的纳米载体体系对于肿瘤的治疗具有十分重要的意义.本工作报道了一种铋纳米粒子嵌入ZIF-8的纳米材料Bi@ZIF-8@TPZ（BZT）,联合近红外二区（NIR-II）的光热治疗与化疗,达到了良好的治疗效果.BZT纳米材料高效地装载了抗癌药物替拉扎明（TPZ）,同时嵌入的铋纳米点使得该纳米材料具有NIR-II光热的能力.因ZIF-8具有良好的pH响应能力,所以在酸性和光照条件下能实现药物的可控释放,实现了化疗与NIR-II光热治疗的协同治疗,使得BZT纳米材料在临床上具有很高的应用价值.     

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。     

新型生物传感器可提高检测灵敏度

中科院上海应用物理研究所、苏州纳米技术与纳米仿生研究所、复旦大学中山医院、上海计量测试技术研究院合作开发了一种基于DNA纳米结构修饰界面的电化学生物传感器,用于microRNA肿瘤靶标的超灵敏检测,相关工作已于不久前     

荧光金属纳米簇的合成及其在生物医学中的应用研究进展

金属纳米簇作为一种新型的荧光纳米材料,展现出良好的生物相容性和优良的物化性质,近年来受到各个领域的关注,尤其在生物医学领域得到了广泛的应用。该文在介绍多种金属纳米簇的合成方法和光学性质的基础上,综述了金属纳米簇在生物传感、生物成像和肿瘤治疗等领域的应用研究进展,并对其面临的挑战和应用前景进行了展望。     

纳米技术在毛细管电泳和微流控芯片电泳生物大分子分离中的应用*

在分离领域,纳米技术主要以两种形式改善分离效果,一种是利用金、二氧化硅、聚合物、金属氧化物和碳纳米管等纳米材料,二是通过微机电加工、化学方法或者自组装技术构筑纳米障碍物和纳通道等纳米结构。本文对两种不同形式的纳米技术在毛细管电泳和微流控芯片电泳生物分离中的应用进行了综述。并对该领域未来的发展进行了展望。     

DNA纳米技术研究进展

DNA不只是遗传物质,还能通过折叠形成特定的二维、三维结构,作为一种天然纳米材料可参与各种功能结构和纳米器件的构造。DNA纳米技术从被提出到现在的三十多年间,得到了飞速发展,被应用于众多领域,对纳米科学产生了重大影响。本文将主要从三种典型的DNA纳米结构和DNA纳米技术的应用两个方面进行综述,并对DNA纳米技术的前景进行展望。     

聚合物改性中纳米复合新技术

聚合物改性的研究近年来十分活跃,纳米复合技术的问世为聚合物改性开辟了崭新的途径,并且对于推动高分子材料的功能和高性能化具有重要意义。本文介绍了近年来纳米技术的发展,并综述了纳米复合材料的特性和制备方法,论述了纳米材料在聚合物改性中的应用。     

纳米钨合金块体材料的制备

高比重钨合金由于具有一系列优异的物理力学性能, 因此在航空航天、国防军工和民用中有着广泛的应用前景.采用纳米技术制备高比重钨合金块体材料有望进一步提高其性能, 促使其应用.本文分析了纳米钨合金在粉末制备和成型烧结中存在的问题, 并针对纳米钨合金粉末成型和烧结过程中晶粒长大问题以及块体材料中存在大量微孔问题, 介绍了数种可行性控制方法.     

纳米金属燃料

应用纳米技术制备的纳米金属燃料已应用到社会生活和高科技领域。本文简单介绍它的热力学、制备方法和在各种领域中的应用。     

纳米金生物探针及其应用

纳米技术与生物技术的融合,使纳米生物技术获得了很多重要的进展.纳米金作为研究较早的一种纳米材料,其在纳米生物探针方面的应用是最近几年较为活跃的研究方向.本文评述了近年来纳米金探针在生物分析中的应用及进展,阐述了纳米金与生物大分子作用的机理,介绍了纳米金探针在核酸分析、免疫分析、单细胞分析和靶向药物载体4个方面应用的最新进展,并对其未来的发展方向进行了展望.