高分子納米藥物與血管生物界面的研究與應(yīng)用是一個涉及多學(xué)科交叉的熱點領(lǐng)域,主要目的是利用高分子納米材料作為藥物載體,通過調(diào)節(jié)其與血管內(nèi)皮細胞、血液成分、腫瘤細胞等的相互作用,實現(xiàn)藥物的靶向輸送、控制釋放和增強治療效果。 利用高分子納米藥物實現(xiàn)腫瘤血管栓塞治療。這種高分子納米藥物是由 DNA 分子自組裝而成的納米機器人,可以攜帶一種能夠誘導(dǎo)血液凝固的酶,即凝血酶。當(dāng)這種納米機器人到達腫瘤血管時,它會被腫瘤細胞表面的受體識別并吞噬,然后在細胞內(nèi)釋放出凝血酶,導(dǎo)致腫瘤血管內(nèi)的血液形成血栓,從而切斷腫瘤的營養(yǎng)供應(yīng),實現(xiàn)腫瘤的缺血壞死。
自組裝肽納米藥物的設(shè)計及抗腫瘤策略是一種利用肽(peptides)作為藥物的組成部分或載體,通過自組裝的方式形成納米尺度的藥物結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)對腫瘤的有效治療的新型策略。肽是一種由氨基酸連接而成的生物大分子,具有高度的生物相容性、可調(diào)性和功能性,可以用于調(diào)節(jié)細胞信號、誘導(dǎo)凋亡、增強免疫等。自組裝肽納米藥物是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米材料,具有高度的穩(wěn)定性、靶向性和響應(yīng)性,可以用于化療、光熱治療、光動力治療等領(lǐng)域。自組裝肽納米藥物的設(shè)計及抗腫瘤策略可以利用肽的多樣性和可控性,實現(xiàn)對腫瘤微環(huán)境的適應(yīng)性調(diào)節(jié),從而提高藥物的靶向性和生物利用度,減少毒副作用,增強治療效果。
離子液體基凝膠在藥物遞送中的應(yīng)用是一種利用離子液體(ionic liquids,ILs)作為凝膠的主要成分,通過調(diào)節(jié)離子液體的組成、結(jié)構(gòu)和功能,從而實現(xiàn)對藥物的有效載荷、保護和釋放的新型策略。離子液體是一類有機鹽,具有低熔點、高溶解力、低揮發(fā)性、高穩(wěn)定性等特點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、能源、環(huán)境等領(lǐng)域。離子液體基凝膠是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的半固態(tài)材料,具有高度的生物相容性、可調(diào)性和功能性,可以用于治療多種疾病,如癌癥、炎癥、感染、皮膚病等。離子液體基凝膠在藥物遞送中的應(yīng)用可以提高藥物的靶向性和生物利用度,減少毒副作用,增強治療效果。
納米藥物(nanomedicine)是一種利用納米技術(shù)制備的具有特殊功能的藥物載體,可以實現(xiàn)藥物的靶向輸送、控制釋放和多模態(tài)成像等功能。 納米藥物可以克服腫瘤多藥耐藥(multidrug resistance, MDR)的問題,提高化療藥物的療效和安全性。 MDR是指腫瘤細胞對一種或多種化療藥物產(chǎn)生耐受性,導(dǎo)致化療失敗的現(xiàn)象。MDR的機制包括腫瘤細胞的異質(zhì)性、腫瘤微環(huán)境的改變、細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白的過表達、細胞凋亡信號通路的異常、DNA修復(fù)能力的增強等。
微生物智能載體遞送系統(tǒng)是一種利用微生物作為藥物或基因的運輸工具,實現(xiàn)對疾病部位的精準(zhǔn)診斷和治療的新型策略。微生物智能載體具有自我增殖、自我調(diào)節(jié)、自我降解等特點,可以克服傳統(tǒng)藥物遞送系統(tǒng)的一些局限性,如低靶向性、低生物利用度、高毒副作用等。微生物智能載體遞送系統(tǒng)主要包括細菌、病毒、細菌外囊泡等。
普魯士藍納米酶(Prussian blue nanzyme)是一種具有多種酶模擬活性、優(yōu)異的光熱效應(yīng)和良好的生物安全性的混合價配位網(wǎng)絡(luò)納米結(jié)構(gòu)。與其他納米材料相比,普魯士藍納米酶在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢。 普魯士藍納米酶可以通過不同的調(diào)控策略來改變其尺寸、形貌、組成和功能,以滿足不同的生物醫(yī)學(xué)需求。
仿生水凝膠是一種模仿生物體的結(jié)構(gòu)或功能的水溶性聚合物網(wǎng)絡(luò),它具有良好的生物相容性、可降解性、可注射性和可塑性,可以作為理想的細胞載體或藥物載體,用于組織工程和再生醫(yī)學(xué)。仿生水凝膠可以通過調(diào)節(jié)其化學(xué)組成、物理結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和生物活性等參數(shù),來影響細胞的存活、增殖、分化和功能。 巨噬細胞是一種重要的免疫細胞,它可以根據(jù)微環(huán)境的信號而極化為不同的表型,如促炎的M1型或促修復(fù)的M2型。巨噬細胞在組織修復(fù)中起著關(guān)鍵的作用,它可以清除壞死細胞和異物,分泌炎癥因子和生長因子,調(diào)節(jié)纖維母細胞和血管內(nèi)皮細胞等。因此,通過仿生水凝膠對巨噬細胞進行有效的調(diào)控,可以促進組織修復(fù)的質(zhì)量和效率。
納米載酶凝膠(nanocarrier-enzyme gel)是一種將納米載體和酶結(jié)合的凝膠狀材料,可以實現(xiàn)酶的保護、穩(wěn)定和調(diào)控,以及納米載體的靶向輸送、控制釋放和多模態(tài)成像等功能。
智能遞藥系統(tǒng)是一種利用外部刺激或內(nèi)源信號來實現(xiàn)藥物或基因在體內(nèi)的精準(zhǔn)、可控和高效的遞送的技術(shù),它可以根據(jù)藥物的性質(zhì)、目標(biāo)組織的特征、病理狀態(tài)的變化等因素,設(shè)計不同的響應(yīng)機制和釋放模式,以實現(xiàn)藥物的定時、定量、定向和定位的遞送。智能遞藥系統(tǒng)可以克服傳統(tǒng)遞藥系統(tǒng)的缺陷,如藥物在體內(nèi)分布不均勻、靶向性差、生物利用度低、毒副作用大等。
聲控CRISPR/Cas9增強聲動力治療肝細胞性肝癌是一種利用聲波控制CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng),通過敲除腫瘤細胞中的抗氧化基因NFE2L2,從而增強聲動力治療(sonodynamic therapy,SDT)對肝細胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的殺傷效果的新型策略。聲動力治療是一種利用超聲波與藥物的結(jié)合,在腫瘤部位產(chǎn)生有害的活性氧(reactive oxygen species,ROS),從而殺滅腫瘤細胞的無創(chuàng)性治療方法。
細菌毒素中和增強光治療仿生材料用于致病菌的防控是一種利用仿生材料(biomimetic materials)作為納米載體,通過中和細菌分泌的毒素(bacterial toxins)和增強光治療(phototherapy)的效果,從而實現(xiàn)對致病菌(pathogenic bacteria)的有效清除和預(yù)防的新型策略。仿生材料是一種模仿生物結(jié)構(gòu)和功能的人工材料,具有高度的生物相容性、穩(wěn)定性、可調(diào)性和功能性,可以用于藥物遞送、光熱治療、光動力治療等領(lǐng)域。細菌毒素是一種由細菌分泌的能夠破壞宿主細胞的蛋白質(zhì),是細菌感染的主要致病因素之一。細菌毒素中和增強光治療仿生材料可以利用仿生材料的吸附能力,將細菌毒素從感染部位清除,從而減輕炎癥反應(yīng)和組織損傷,并利用仿生材料的光學(xué)性能,在特定波長的光照射下產(chǎn)生高溫或活性氧,從而殺滅殘留的細菌,防止感染復(fù)發(fā)。
精準(zhǔn)定位的微納米藥物是一種利用微納米技術(shù)將藥物包裹或偶聯(lián)在微納米尺度的載體上,通過特定的刺激因子(如光、溫度、pH等)或靶向配體(如抗體、多肽等)實現(xiàn)藥物在病變部位的精準(zhǔn)釋放和作用的新型藥物。精準(zhǔn)定位的微納米藥物具有高度的生物相容性、穩(wěn)定性、可調(diào)性和功能性,可以用于治療多種疾病,如癌癥、心血管病、神經(jīng)退行性病等。精準(zhǔn)定位的微納米藥物可以提高藥物的靶向性和生物利用度,減少毒副作用,增強治療效果。
