高分子納米藥物與血管生物界面的研究與應用是一個涉及多學科交叉的熱點領域,主要目的是利用高分子納米材料作為藥物載體,通過調節其與血管內皮細胞、血液成分、腫瘤細胞等的相互作用,實現藥物的靶向輸送、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血液凝固的酶,即凝血酶。當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,然后在細胞內釋放出凝血酶,導致腫瘤血管內的血液形成血栓,從而切斷腫瘤的營養供應,實現腫瘤的缺血壞死。
自組裝肽納米藥物的設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構,從而實現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、可調性和功能性,可以用于調節細胞信號、誘導凋亡、增強免疫等。自組裝肽納米藥物是一種具有三維網絡結構的納米材料,具有高度的穩定性、靶向性和響應性,可以用于化療、光熱治療、光動力治療等領域。自組裝肽納米藥物的設計及抗腫瘤策略可以利用肽的多樣性和可控性,實現對腫瘤微環境的適應性調節,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,通過調節離子液體的組成、結構和功能,從而實現對藥物的有效載荷、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、低揮發性、高穩定性等特點,已經被廣泛應用于化學、能源、環境等領域。離子液體基凝膠是一種具有三維網絡結構的半固態材料,具有高度的生物相容性、可調性和功能性,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制備的具有特殊功能的藥物載體,可以實現藥物的靶向輸送、控制釋放和多模態成像等功能。 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生耐受性,導致化療失敗的現象。MDR的機制包括腫瘤細胞的異質性、腫瘤微環境的改變、細胞膜轉運蛋白的過表達、細胞凋亡信號通路的異常、DNA修復能力的增強等。
微生物智能載體遞送系統是一種利用微生物作為藥物或基因的運輸工具,實現對疾病部位的精準診斷和治療的新型策略。微生物智能載體具有自我增殖、自我調節、自我降解等特點,可以克服傳統藥物遞送系統的一些局限性,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、優異的光熱效應和良好的生物安全性的混合價配位網絡納米結構。與其他納米材料相比,普魯士藍納米酶在生物醫學領域具有獨特的優勢。 普魯士藍納米酶可以通過不同的調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學需求。
仿生水凝膠是一種模仿生物體的結構或功能的水溶性聚合物網絡,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學。仿生水凝膠可以通過調節其化學組成、物理結構、力學性能和生物活性等參數,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,它可以根據微環境的信號而極化為不同的表型,如促炎的M1型或促修復的M2型。巨噬細胞在組織修復中起著關鍵的作用,它可以清除壞死細胞和異物,分泌炎癥因子和生長因子,調節纖維母細胞和血管內皮細胞等。因此,通過仿生水凝膠對巨噬細胞進行有效的調控,可以促進組織修復的質量和效率。
納米載酶凝膠(nanocarrier-enzyme gel)是一種將納米載體和酶結合的凝膠狀材料,可以實現酶的保護、穩定和調控,以及納米載體的靶向輸送、控制釋放和多模態成像等功能。
智能遞藥系統是一種利用外部刺激或內源信號來實現藥物或基因在體內的精準、可控和高效的遞送的技術,它可以根據藥物的性質、目標組織的特征、病理狀態的變化等因素,設計不同的響應機制和釋放模式,以實現藥物的定時、定量、定向和定位的遞送。智能遞藥系統可以克服傳統遞藥系統的缺陷,如藥物在體內分布不均勻、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,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合,在腫瘤部位產生有害的活性氧(reactive oxygen species,ROS),從而殺滅腫瘤細胞的無創性治療方法。
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,從而實現對致病菌(pathogenic bacteria)的有效清除和預防的新型策略。仿生材料是一種模仿生物結構和功能的人工材料,具有高度的生物相容性、穩定性、可調性和功能性,可以用于藥物遞送、光熱治療、光動力治療等領域。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,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,從而減輕炎癥反應和組織損傷,并利用仿生材料的光學性能,在特定波長的光照射下產生高溫或活性氧,從而殺滅殘留的細菌,防止感染復發。
精準定位的微納米藥物是一種利用微納米技術將藥物包裹或偶聯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)實現藥物在病變部位的精準釋放和作用的新型藥物。精準定位的微納米藥物具有高度的生物相容性、穩定性、可調性和功能性,可以用于治療多種疾病,如癌癥、心血管病、神經退行性病等。精準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。
