应用于重大疾病治疗的生物医用微纳米马达学术资讯

来源：X一MOL资讯

当前许多重大疾病（如癌症、心血管疾病、器官纤维化等）因其发病机制复杂、病变组织环境复杂而存在着治疗药物有限和治疗效果不佳的困境。对微纳米技术介入的创新疗法的需求迫在眉睫。目前，国内外已经开启了利用微纳米马达进行重大疾病治疗的征程，但是还是存在着微纳米马达系统生物相容性不足、功能单薄、疗效欠佳的实际问题，临床应用困难重重。近期，南京师范大学的毛春教授团队在此方向做出了一系列的研究工作[1-3]。该团队针对癌症治疗中治疗药物有限的肿瘤渗透性难点，尝试利用生物医用微纳米马达的自主运动能力来予以解决。此外，针对目前已有的大部分微纳米马达体系仅能负载一种药物而很难实现不同功能、不同尺寸药物的同时负载、单一治疗模式很难达到理想治疗效果等问题，提出了一种利用近红外驱动具有分级孔结构的纳米马达，以用于癌症化疗/光热联合疗法。该类纳米马达具有介孔-大孔结构的分级孔道体系，以装载不同尺寸药物（肝素叶酸：靶向剂/抗癌药物；阿霉素：抗癌药物），实现大尺寸药物快速释放和小尺寸药物缓慢释放。在该研究中，他们还建立了一种纳米马达与细胞相互作用及其肿瘤渗透机制的评估模型，即包括二维细胞、三维肿瘤球体模型和动物活体模型。图1. 近红外驱动分级孔纳米马达设计与制备及其在癌症治疗中的应用。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. [1]。此外，针对当前静脉血栓的治疗困难（包括药物半衰期短、利用率低、血栓部位渗透性差等）。毛春教授团队还开发了一种血小板修饰的介孔/大孔二氧化硅/铂纳米马达，以用于将溶栓和抗凝药物靶向输送至血栓部位进行治疗。受血小板上特殊蛋白的调控，该纳米马达可以靶向血栓部位，然后在近红外照射下使血小板破裂，从而获得理想的连续药物释放，包括溶栓尿激酶的快速释放（3小时）和抗凝肝素的缓慢释放（>20天）。同时，该纳米马达在近红外照射下可以有效地穿透并深入血栓部位，从而提高滞留率。体外和体内评价结果证实，血小板靶向能力和纳米马达自主运动能力的协同作用能显著增强静态/动态血栓和大鼠模型的溶栓效果。图2. 血小板修饰的介孔/大孔二氧化硅/铂纳米马达的制备及其在血栓靶向和溶栓治疗中的应用。图片来源：Sci. Adv. [2]在这些研究工作的基础上，该团队近期又发表了题为“Biosafety, Functionalities and Applications of Biomedical Micro/nanomotors”的综述文章。[3] 在这篇综述中，他们提出了微纳米马达生物安全性和功能性的重要性，并综述这方面的研究进展。然后又分别针对眼科疾病、骨科疾病、胃肠道疾病、心血管疾病、癌症等人体疾病的形成特点和治疗难点，进行了微纳米马达在这些疾病治疗中的介入研究现状综述，最后提出了生物医用微纳米马达领域目前面临的挑战和未来可能的发展趋势。