无机纳米载体在靶向药物输送中的应用研究进展

纳米材料在生物领域的渗透形成了纳米生物材料,而纳米药物载体的研究是纳米生物材料的前沿和热点之一.常见的无机纳米药物载体包括磁性纳米粒子、介孔二氧化硅、纳米碳材料、量子点等,这些无机纳米药物载体在实现靶向性给药、控释和缓释药物以及癌症靶向治疗等方面表现出良好的应用前景.而且,集成像、靶向给药和癌症治疗功能于一身的多功能纳米药物载体比常规化疗药物载体具有明显优势.文中综述了近年来上述无机纳米材料尤其是多功能无机纳米载体在靶向药物输送中的应用及其载药释药行为的研究进展.     

纳米技术在抗肿瘤药物靶向递释系统中的应用研究进展

 纳米载药技术已经在抗肿瘤药物递送领域受到广泛关注。纳米技术可以显著增加难溶性药物的生物利用度,改善药物释放与摄取行为,提高药物对肿瘤组织的靶向性,增加药物在肿瘤组织的分布与蓄积,降低药物对正常组织和细胞毒副作用,实现减毒增效。尽管如此,如何有效克服肿瘤生理屏障,进一步提高化疗药物的肿瘤特异性,实现肿瘤组织深度渗透和肿瘤细胞内可控释药仍然是开发抗肿瘤纳米药物亟需解决的重大挑战。从被动靶向、物理靶向、主动靶向和仿生靶向4个方面概述了纳米载药系统抗肿瘤药物在克服肿瘤屏障实现肿瘤靶向药物递送方面的研究进展。     

纳米载药体系在肿瘤耐药治疗中的应用研究进展

肿瘤是目前引起人类死亡的棘手疾病之一,虽然通过各种现代化治疗手段使肿瘤患者的预后得到了一定程度的改善,但多药耐药依然是导致肿瘤治疗效果不佳的主要难题。纳米材料是近年来的研究热点之一,具有EPR（enhanced permeability and retention）效应、可控修饰、靶向性等众多优点,在突破肿瘤耐药方面得到了愈来愈多的关注。纳米载药体系在肿瘤治疗中发挥着极其重要的作用,可以成为逆转肿瘤耐药的新方式。从肿瘤多药耐药机制、纳米技术在肿瘤耐药中的应用等方面进行综述。指出今后可在以下方面展开深入研究：1）结合肿瘤耐药机制研究,合理控制药物浓度,克服耐药;2）深入探索纳米载药体系的生物安全问题,优化纳米载药系统,使其避免或降低可能出现的毒副反应,为逆转肿瘤耐药提供更全面的理论依据;3）结合免疫学、光动力学、声动力学等多种方法,提高纳米载药体系逆转肿瘤耐药的效率。     

用纳米技术诊断与治疗恶性肿瘤的进展

利用纳米技术进行恶性肿瘤早期诊断和治疗是目前国际生物技术领域中最前沿的研究课题,迄今实验室细胞模型(in vitro)研究和临床前动物模型(in vivo)研究已取得了重大进展.纳米生物技术将成为继放疗、化疗和手术治疗后治疗基因疾病的更有效的方法.纳米生物技术涵盖纳米材料科学,构成纳米药物载体平台的纳米材料与药物或基因结合的组装技术以及随后与靶向物质结合的组装技术.目前,实现了纳米生物传感器在肿瘤细胞上的表达,纳米基因药物能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡,但在临床治疗之前为了确保安全、有效,首先应该研制出针对癌细胞表面配位子特意性更强的靶向物质,以减少对正常组织的损害;此外,还需提高纳米材料药物的装载量和稳定性,并研制出适宜的纳米材料以及相应的制备技术.     

磁纳米分子影像探针研究热点与挑战

 近年来,磁纳米材料在分子影像领域的应用得到科研人员的广泛关注。常用的磁性纳米探针是超顺磁性氧化铁颗粒（SPION）,它具有较好的水质子横向弛豫时间（T₂）弥散加权核磁共振成像造影剂的性能。通过对SPION制备及表面修饰进行改进,使纳米颗粒具有磁共振造影功能和干细胞标记、药物/基因递送的功能。综述了SPION兼具影像探针和磁共振成像可视化治疗方面的功能。虽然已有多种磁纳米材料进入临床研究,但结合当前研究瓶颈以及纳米药物制备方法的发展,制备造影效果较好、药物生物相容性较高、具有靶向性及临床转换潜力较强的SPION是新一代磁纳米探针研究亟需解决的问题。     

转铁蛋白偶联荧光纳米钻石靶向体系的制备及HeLa细胞吸收机制研究

以荧光纳米钻石(FND)作为药物载体和探针,转铁蛋白(Tf)作为靶向配体,聚赖氨酸(PL)做桥梁,制备了荧光纳米钻石-聚赖氨酸-转铁蛋白(FND-PL-Tf)靶向纳米颗粒;以人宫颈癌细胞(HeLa cells)为体外模型,研究靶向纳米颗粒与细胞的作用,探讨细胞摄取纳米颗粒的转运机制,为纳米颗粒靶向输送药物和肿瘤检测提供有价值的理论依据。结果表明细胞摄取FND-PL-Tf纳米颗粒的数量与颗粒浓度、时间及纳米颗粒表面偶联转铁蛋白量有关;由物理吸附或共价偶联Tf获得的FND-PL-Tf纳米颗粒均为网格蛋白决定、转铁蛋白受体介导机制进入细胞。这些研究表明FND-PL-Tf纳米颗粒具有潜在的靶向输送药物和肿瘤靶向检测功能。     

纳米硒的功能设计及其在肿瘤精准治疗中的应用进展

 纳米硒作为一种新型单质硒，与有机硒和无机硒相比具有更高的生物利用度，更强的生物活性和更低的毒性，并且具有抗氧化和抗肿瘤的作用。概述了纳米硒在生物医药中的应用，包括纳米硒用于化疗、放疗、放化疗以及其他临床药物的增敏，纳米硒的功能化和靶向修饰增强抗肿瘤效果，含硒纳米材料在抗肿瘤中的应用，纳米硒的毒理学，介绍了纳米硒制剂产业化发展情况。     

肿瘤主动靶向磁性纳米粒子研究现状及其在肿瘤热疗中的应用

 磁性纳米粒子已广泛应用于肿瘤的成像和治疗,但限制其临床应用的重大障碍是纳米粒子在肿瘤部位不能达到足够的浓度。主动靶向磁性纳米粒子是磁性纳米粒子表面偶联特定的靶向配体,靶向性结合特定的肿瘤细胞。靶向配体的选择是提高主动靶向性的关键。主动靶向性提高了磁性纳米粒子在肿瘤组织内的浓度,减少对正常组织的毒性,从而使其在肿瘤成像与治疗成为可能。磁感应热疗利用磁介质在外加交变磁场的作用下感应发热,是一种新型的具有前景的肿瘤治疗手段。依靠磁性纳米粒子主动靶向性,磁感应热疗将更好地实现细胞内热疗,提高肿瘤治疗的疗效。     

抗肿瘤纳米药物临床转化研究进展

 纳米药物作为一种新兴的药物制剂,显示出为癌症患者提供副作用更小和具有靶向效果的治疗前景。近年来,随着纳米生物技术的发展,纳米药物的研发和临床转化取得了巨大的进展。现有很多纳米药物已经进入临床试验,其中部分产品已获得批准,在临床上应用于肿瘤治疗,改善了治疗效果。但是,肿瘤的复杂性和异质性,也为纳米药物对肿瘤的治疗带来巨大的挑战。本文从纳米药物的临床转化角度出发,概述了癌症纳米药物的发展和现状,纳米药物在临床转化中进展及面临的挑战与机遇。     

铁蛋白系统纳米粒子的构建及其相互作用

以铁蛋白(FTH1)为基础,围绕系统纳米粒子的肿瘤靶向性、高载性和纳米粒子间的靶向性识别等关键点,构建了具有"靶向/聚集"特性的系统纳米粒子,并对其关键特性进行了详细研究。实验结果表明,"靶向纳米粒子"RGD/HSA-FTH1-biotin不仅具备靶向整合素αvβ3的特性,还能够高载生物素(Biotin)分子(纳米粒子与载有的生物素的物质的量之比为40);同时"聚集纳米粒子"mSA-FTH1/FTH1能特异性识别生物素并与之结合。这些研究显示了"靶向/聚集"纳米粒子的成功构建为该系统纳米粒子策略在微小肿瘤的诊断治疗方面的应用打下了重要基础。     

纳米冷冻治疗学——纳米医学的新前沿

近年来,借助低温方法对恶性肿瘤实施靶向治疗已成为肿瘤临床和生物医学工程研究领域中的重要主题。为了突破制约传统冷冻手术治疗效率的技术瓶颈,本实验室首次提出将纳米技术与低温工程学相结合,以发展先进肿瘤微创治疗方法的技术理念,并在相应的机理分析、试验研究和医疗仪器的研制等方面取得进展。种种态势表明,纳米冷冻治疗学正成为纳米医学领域内极具探索价值的新前沿。由于这一方法在调控冰球生长方向和强度、确保肿瘤适形治疗以及提高医学成像分辨率等方面均优于传统手段,因而在预期的临床应用上可望取得较佳结果。该方法的提出,为发展高效物理靶向治疗开辟了一条新的途径。本文在简要剖析低温医学技术发展态势的基础上,评述了纳米冷冻治疗这一未来纳米医学领域可能具有重要意义的概念,阐述了其基本特点、功能和应用方式等问题,并以本实验室前期取得的系列进展为例,剖析了在现阶段发展纳米冷冻治疗技术的途径;同时也对纳米冷冻治疗学的前景进行了展望,归纳出了一些有待解决的基础科学和应用技术问题。     

纳米材料在油井水泥中的应用进展

纳米材料具有粒径小、表面能大、比表面积大的特点,将其添加到油井水泥中制备成性能优异的固井水泥浆是国内外研究的热点。介绍了纳米材料在油井水泥中的作用,包括促进水泥水化、改善油井水泥石力学性能、降低水泥石渗透率和孔隙度、提高水泥石耐温性、提高浆体稳定性等;并对目前在油井水泥中应用的纳米碳材料、纳米矿粉、纳米金属氧化物三类纳米材料进行了详细分析,重点阐述了纳米二氧化硅、纳米重晶石粉、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米黏土、纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化铁、碳纳米管/碳纳米纤维、石墨烯纳米片在油井水泥中的应用进展及作用机理。最后指出了纳米材料在油井水泥应用中存在的问题,提出未来需要在纳米材料分散性、对油井水泥性能的双重影响及应用成本方面进一步探索和研究。     

自组装纳米粒子在肿瘤诊疗中的研究进展

目前,肿瘤治疗手段呈现智能化、多样化和个性化等特征,但所使用的诊疗试剂常因水溶性、靶向性、稳定性以及多药耐药性等问题限制了它们在临床上的治疗效果。为弥补这些不足,纳米技术在生物医疗领域的应用被广泛研究。利用超分子自组装技术制备的纳米粒子最令人瞩目且具有独特优势,其中尺寸均一、易于合成、功能多样且可调、可功能导向设计的纳米药物,可用于提高肿瘤疗效。基于自组装前驱分子类型,本文从单组分、双组分和多组分等方面介绍自组装纳米粒子在肿瘤诊疗中的研究进展,讨论每一类材料的功能应用与设计思路。最后,阐述了自组装纳米粒子面临的相关挑战与机遇。     

可控释放一氧化氮的纳米材料及其生物医学应用

一氧化氮（NO）作为一种内源性气体信使分子,能够对多种生理学功能进行调控.低浓度的NO可以调节平滑肌,维持铁稳态和介导神经传递等;高浓度的NO可以提供一种防御机制.广泛的生理学功能使NO成为热门的治疗性气体分子.现有的NO供体往往存在半衰期短、释放不受控、缺乏靶向性等问题,限制了其进一步的应用.随着纳米技术的发展,研究者们合成了一系列能够可控释放NO的纳米材料,使其能够在治疗部位精确释放,并应用于多个生物医学领域.文章总结了NO供体种类,对常见的NO纳米载体的特性进行了分类介绍,并概述了NO控释纳米药物在治疗心血管疾病和肿瘤治疗等生物医学领域的最新研究进展,对该领域面临的挑战和发展前景进行了讨论.     

纳米技术在药物传递方面的应用

纳米技术在生物医药方面发挥了越来越重要的作用。在药物传递方面,纳米粒子作为药物载体,可使其具有靶向性,并可控制其缓释能力、通透性及作用时间。本文对纳米粒子作为药物载体的研究进展及其应用,包括脂质体、聚合物、磁性纳米粒子、纳米金和纳米乳剂等进行了综述。     

纳米材料在基因治疗中的研究进展:从肿瘤治疗到新冠病毒疫苗

基因治疗作为一种精准有效的策略,可用于治疗包括癌症在内的多种疾病以及预防病毒性感染疾病．然而,基因治疗中使用的核酸药物自身不稳定性和大尺寸阻碍了它们的广泛应用．纳米材料因其免疫原性低、可控性好、易于进行表面修饰等特点,已被证明是基因治疗中最有前途的载体之一．特别是新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情爆发以来,与传统疫苗不同的mRNA疫苗备受关注,而脂质纳米颗粒（LNP）作为该疫苗的递送系统发挥了至关重要的作用,展现了纳米材料巨大的应用前景．本文概述了基因治疗的主要类型;介绍了基于脂质的纳米颗粒、基于聚合物的纳米颗粒、无机纳米颗粒及新型纳米材料如碳点等核酸递送平台;强调了其在肿瘤治疗和COVID-19核酸疫苗中的最新研究进展;提出了纳米材料用于基因治疗的挑战与前景．      

杂化纳米材料光热治疗肿瘤的研究进展

光热治疗(photothermal therapy, PTT)具有高效快速、侵入性小、无创等优点。通常在光热治疗中采用单一的纳米材料作为光热剂，然而使用单一纳米材料通常会面临生物相溶性差、稳定性差、毒性大、靶向性能差、缺少成像性等问题。本文主要综述了最近几年开发的杂化纳米材料，通过多种光热材料的掺杂、包覆、表面修饰等方法开发了碳基杂化、无机杂化、有机-无机杂化等具有优良光热性能的光热材料，解决了使用单一光热材料面临的问题。此外，通过融合光热材料、靶向材料、成像材料、化疗材料和放射性材料等达到联合协同治疗的效果。杂化材料促进高效治疗癌症技术的发展，为光热协同治疗提供材料支持。这些方法为进一步开发新型杂化光热材料提供了思路，有望基于当前报道的各类具有光热潜力的材料，开发出高光热效率、高安全性的杂化光热材料，使光热杂化纳米材料在肿瘤的治疗临床应用具有广阔的前景。     

纳米表征技术的新进展

纳米表征技术是高新材料基础理论研究与实际应用交叉融合的技术，对高新材料产业的发展有着重要的推动作用．纳米材料包括纳米颗粒及其以纳米颗粒为基础的材料；纳米纤维及其含有纳米纤维的材料；纳米界面及其含有纳米界面的材料．纳米材料的性能与其微观结构有着重要的关系．因此研究纳米材料微观结构的表征对认识纳米材料的特性，推动纳米材料的应用有着重要的意义。     

纳米材料的应用和产业化

自从20世纪80年代末纳米科学技术诞生以来，纳米材料的应用和产业化就成为人们关注和研究的重点，并可能成为21世纪新一轮产业革命的支柱之一。我国纳米材料的应用和产业化现状可以用纳米粉体材料初步实现了产业化、纳米复合材料和纳米涂层技术出现了产业化趋势和传统产业应用纳米技术全面展开来描述。本文将简要介绍纳米科技和纳米材料，并对纳米材料在催化、环保、能源、新型工程材料、高性能磁性材料和防护材料等方面的应用，纳米材料的产业化现状和亟待解决的问题进行综合评述。     

TiO_2纳米材料的光伏应用

TiO_2纳米材料因为其独特的结构特性在许多方面得以应用。该文主要综述了TiO_2纳米晶电极、TiO_2纳米二极管在太阳能电池中的光伏应用,为降低能量损耗和提高太阳能电池的效率提供了新的思路和方法。