DNA纳米机器药物递送研究进展

 天然分子机器是细胞正常功能（包括DNA复制、细胞内物质运输、离子平衡和细胞运动等）的重要执行者。受天然分子机器的启发,人工分子机器的概念被提出并逐步实践。DNA分子独特的理化性质使得其可作为自组装基元用于构建分子机器类纳米结构。DNA纳米结构具有形状可设计性、精确的可寻址性、结构动态响应性及良好的生物相容性,可以作为一种良好的药物递送载体材料。通过可寻址的负载特定功能元件从而构建DNA纳米载体和治疗型DNA纳米机器,可以靶向性地将药物传递到病变组织和细胞,响应性地释放药物,提高药物的细胞摄取率并降低其毒副作用,有望成为优秀的药物递送系统。基于DNA纳米结构的药物载体已经被用于递送小分子药物、寡核苷酸类药物和蛋白药物。以每类药物分子中的典型药物为例,介绍了DNA纳米载体和DNA纳米机器药物递送系统的研究进展,并讨论了其所面临的挑战及可能的发展趋势。     

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。     

羧甲基壳聚糖纳米胶束的制备与光响应性研究

智能响应性聚合物胶束作为药物控释传递系统的载体引起广泛关注,其中光刺激因为可控性高、清洁高效等优点被广泛研究.该文以丁二酸酐为连接臂将1-芘甲醇(PyM)接枝到羧甲基壳聚糖(CMCS)的氨基上制得两亲性大分子(PMS-g-CMCS),然后在水溶液中自组装成光响应纳米胶束.采用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征胶束的大小和形态,并研究光刺激前后胶束的大小变化;通过核磁和荧光研究胶束的光响应机制.结果表明该胶束为类球形核-壳结构,粒径约200 nm,且具有较好储存稳定性;在紫外(UV)光照下,能发生结构改变,其光响应机制可归因于连接PyM的酯键断裂.胶束显示出可用作疏水性药物或农药光控释放载体的潜力.     

刺激响应型纳米载体的设计和研究进展

刺激响应型纳米载体主要包括内源性、外源性、双重和多重刺激响应型纳米载体等。内源性刺激响应型纳米载体的设计主要基于肿瘤组织和健康组织之间存在的一些内在生理学显著差异；外源性刺激响应型纳米载体的设计，通常会采用远程装置，具有靶点特异性和药物时-空可控释放的优点；双重和多重刺激响应型纳米载体与单刺激响应型纳米载体相比，具有多功能协同功效的优点。本文主要综述了内源性、外源性、双重和多重刺激响应型纳米载体的设计和研究进展，并对其在肿瘤治疗中的应用前景进行了展望。     

纳米载体及其药物释放

通过纳米载体运输药物,并在特定的组织释放药物已经成为生物医学的热门研究之一.由于实体肿瘤的高通透性和滞留效应,纳米颗粒容易进入肿瘤细胞,并在肿瘤细胞中富集,因此以纳米粒子为载体加载药物并在目标细胞或组织释放药物可以提高靶部位的药物浓度,增加药效,降低药物对生物体全身的毒副作用.通常,载药的纳米粒子释放药物的方式有两种,即扩散型释放与侵袭型释放.而刺激纳米粒子释放药物的方式多种多样,包括pH响应、酶响应、光响应、磁响应以及超声波响应等.主要介绍了多功能纳米粒子的载药原理及其研究现状.     

基于嵌段共聚物自组装制备Janus纳米粒子的研究进展

 Janus 粒子的两面具有不同的组成或性质,在乳液稳定、药物载体、界面催化及超结构的构筑等方面有着重要应用价值。尤其是基于嵌段共聚物的Janus 纳米粒子,其两面的聚合物链通过共价键相连,结构非常稳定。由于其纳米尺度和柔性及对溶剂、温度、pH 值等外部刺激具有响应性,嵌段共聚物Janus 纳米粒子备受关注。实现嵌段共聚物Janus 纳米粒子形貌和结构可控、组成多样化及批量化制备是该研究的重点和难点。本文综述嵌段共聚物自组装制备Janus 纳米粒子的方法,比较了不同方法的特点及适用范围。     

基于聚(N-乙烯基己内酰胺)的温度响应性聚合物在药物递送系统中的应用

温度响应性聚合物能通过感知温度而实现环境响应.该类聚合物能够对温度信号做出自反馈从而释放所包载的药物或中止释放,极大地增强了释药的持续性和专一性,同时提高药物的药效和安全性.聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是目前研究最多的温度响应性聚合物,而聚(N-乙烯基己内酰胺)(PNVCL)是一种仅次于PNIPAM的温度响应性聚合物,该温度响应性聚合物不仅有接近生理温度的相转变温度,而且其具有良好的生物相容性,生物可降解性,无毒性.因此,PNVCL在医疗器械,生物医学等方面具有广泛的应用价值,特别是作为药物输送载体而被重点关注.文章重点介绍了PNVCL与PNIPAM在生物特性方面的比较,对PNVCL最新发表的应用通过选定的实例进行了深入的研究,特别是在药物输送系统中的应用.结果表明,PNVCL将在纳米技术和环境应用中发挥关键作用.     

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.     

聚合物胶束在医药领域中的新应用

聚合物胶束药物载体稳定性好、载药能力强、粒径小,是一类很有潜力的药物传输系统,它有力地拓展了胶体系统在药物控释、靶向等方面的应用。本文介绍了聚合物胶束在医药领域的一些新应用,包括追影剂载体、药物／基因载体、靶向药物传输系统以及在免疫学中的应用。预示着聚合物胶束药物传输系统具有广阔的开发和应用前景。     

PHBV/葡聚糖纳米药物载体的制备及表征

两亲性聚合物纳米颗粒作为疏水性抗肿瘤药物载体因其能够增强化疗效率并降低毒副作用而受到广泛关注.采用双乳液溶剂挥发法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/葡聚糖纳米颗粒,测得平均粒径为205.0±6.9nm,Zeta电势为-1.59±0.12mV,纳米颗粒具有明显的壳核结构,粒径均一,分散性良好.将疏水性化疗药物顺铂包载后,其粒径及电势均无明显变化,载药量达19.3±2.9%.顺铂在模拟肿瘤细胞环境pH=5.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中比正常细胞环境pH=7.4时释放更快,且累计释放周期均长达7d以上,表明该药物载体具有一定的pH响应性以及优异的缓释性能.细胞集落形成实验表明PHBV/葡聚糖纳米药物载体具有良好的生物相容性,而载药纳米颗粒对肿瘤细胞的毒性明显高于正常细胞,表明该纳米颗粒对肿瘤细胞具有更强的杀伤作用.综上所述,PHBV/葡聚糖纳米颗粒具有两亲性分子结构,合适的粒径及Zeta电势,显著的缓释效果,对肿瘤细胞具有pH响应性及更强的杀伤作用等优势,有望成为一种新型纳米药物载体,在癌症化疗中显著提高药物利用率并降低毒副作用.     

基于N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺的抗肿瘤纳米药物研究

肿瘤已成为死亡率最高的疾病之一,严重威胁人类的健康。纳米技术尤其是纳米药物相关技术的发展为肿瘤的治疗带来众多新的潜在治疗选项。诸如纳米粒子、脂质体以及聚合物-药物偶联物等多种纳米药物体系均得到了大量研究和关注,多种聚合物被成功应用于抗肿瘤纳米药物的开发过程中。聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(PHPMA)因具有良好的生物相容性、结构多样性以及较优异的"隐身"能力而被广泛应用于纳米药物的设计与合成中。本文综述了学界及本课题组关于PHPMA纳米药物的研究进展及其在肿瘤治疗中的潜在应用,在此基础上进一步阐释了聚合物的组成和结构对其生物学性能的影响。相关构效关系的明确可为基于PHPMA高效纳米药物的设计提供新的思路。     

聚酰胺-胺型树枝状大分子的应用研究

聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状大分子聚合物是一类高度支化的聚合物,其不但内部具有空腔,而且表面有大量可供修饰的官能团,可以通过聚乙二醇化、乙酰化、糖基化和氨基酸等官能团化的表面修饰,来中和其表面的阳离子电荷并改善其树枝状大分子的生物相容性,也可与药物、质粒DNA、寡核苷酸和抗体等形成稳定的复合物.与传统的线性高分子相比,PAMAM树枝状聚合物具有生物降解性、非免疫原性和多功能性等优点,是促进其在药物递送、转染、肿瘤治疗以及具有高度精确度和选择性的诊断应用中的关键因素.PAMAM树枝状聚合物在医学领域、膜材料、纳米复合材料等方面有广阔的应用前景,对该聚合物在药物递送、基因治疗、诊断成像、光动力学治疗和增加难溶性药物溶解度等方面的应用加以综述.     

纳米多孔配位聚合物的研究进展

纳米多孔材料可用作催化剂、气体储存材料和光电子器件,是目前新型多孔材料的研究热点之一.借助自组装技术,选择羧酸类、联吡啶类和吡啶羧酸类化合物作为桥联配体,可获得一维、二维和三维的多孔配位聚合物.简要综述了该类纳米多孔配位聚合物的设计原理、合成路线和应用前景,评价了其合成方法的优缺点.由于其特殊的结构和性质,纳米多孔配位聚合物将发展成为具有光、电、磁等性质的多功能材料.     

手性等离激元纳米结构制备及其应用

手性是自然界物质普遍存在的特征.手性等离激元纳米结构因其优异的光学活性近年受到业界广泛关注.介绍了手性的基本概念和表征方法,综述了3种常用的产生等离激元圆二色响应的纳米结构及其制备方法,总结了其在多方面的应用.纳米制造技术的发展促进了复杂的手性等离激元纳米结构"自上而下"的合成,与此相对应,手性模板和手性分子诱导的手性转移,则为手性纳米结构"自下而上"的湿化学合成提供了多种可行性.具有手性光学响应的等离激元纳米结构主要有3种类型.利用手性分子和非手性等离激元纳米颗粒之间的偶极—偶极相互作用可诱导PCD,但手性响应通常较弱.具有手性形状的单个纳米结构及非手性等离激元纳米颗粒构成的手性组装结构则可产生强烈的手性光学响应.手性等离激元纳米结构在手性光学器件、手性物质检测、手性催化和生物医学等方面展现了广阔的应用前景.     

RAFT及点击化学结合制备双敏感型纳米纤维素接枝共聚物及其性能研究

具有智能响应行为的纳米纤维素接枝共聚物在生物医用,药物缓释,picking乳液方面具有潜在应用.首次报道采用RAFT和点击化学相结合的方法制备了具有p H和温度响应行为的纳米纤维素接枝共聚物.首先采用RAFT技术制备了端基带有炔基官能团(-C≡CH)的聚甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯均聚物,然后采用Cu(I)催化的点击化学反应将聚合物链段接枝到叠氮(-N_3)修饰的纤维素纳米晶体表面,并通过核磁氢谱,红外光谱,热重,紫外/可见分光光度计对接枝共聚物的化学结构和智能响应行为进行了表征,所制备的接枝共聚物可分散于水溶液中,并表现出良好的p H及温度响应特性.     

导电聚合物/磁性纳米复合材料的制备及其结构与性能

导电聚合物/磁性纳米复合材料的研究是开发同时具有电、磁性能的功能材料的最佳选择之一,是制备电磁屏蔽材料,电磁波吸收剂等功能材料的重要途径。导电聚合物与磁性纳米粒子复合,既可实现电、磁性能的复合,又可通过调节各组元的组成和结构实现对材料电、磁性能的调节。对目前导电聚合物/磁性纳米复合材料的制备原理、方法,复合材料的结构及控制,材料的性能与应用进行了评述。     

纳米添加物-聚合物界面效应增强PVDF基三聚物纳米复合材料的介电响应（英文）

在纳米复合材料中,随着纳米颗粒尺寸的减小,纳米颗粒与聚合物基体间的界面起着越来越大的作用.为此以P(VDF-TrFE-CFE)三元共聚物作为聚合物基体,以低介电系数的SiO₂和高介电系数的BaTiO₃纳米颗粒为填料研究了界面的增强效应.对于这两种纳米颗粒,当体积分数低于1%时,其介电系数和极化响应均出现异常的增加.这些增加与纳米颗粒本身的介电性能及三聚物的结晶度变化无关.聚合物中的结晶相由非极性结构向极性结构有轻微的转变,因此提高了界面区域的介电响应.对此提出一种界面模型,解释了界面区域的非均匀介电响应是引起该介电现象的主要原因.在某一纳米颗粒含量下,界面区域的重叠可带来纳米复合材料最大的介电响应.     

新型聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)自组装为胶束负载药物的研究

设计并合成了一种具有特定结构的新型聚合物:聚乙二醇-胆酸(PEG-CA),并分别采用核磁共振、红外光谱等表征手段确定聚合物的结构,然后通过Zeta-Plus电位粒径仪测得其自组装后胶束的粒径大小及分布。最后测定了聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)胶束负载阿霉素(DOX)的载药量。实验结果表明聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)具有作为纳米药物载体的药物输送的潜在应用。     

木质素化学改性研究进展

木质素是自然界中来源丰富的可再生芳香族聚合物,可用于高附加值化学品、生物燃料、建筑材料和高分子材料的制备,但因其结构复杂,直接工业应用有限.通过化学或物理的方法作用于天然木质素结构中的某些活性基团,可改变其特性.改性后的木质素特性优良,在工业上得到了更好的应用.介绍了木质素的结构组成、主要化学改性方法及改性后木质素在表面活性剂、减水剂、树脂材料及香精香料等方面的应用,为木质素的进一步研究提供参考.     

高分子/无机杂化纳米粒子用于药物共传递系统的研究

纳米粒子在抗癌药物传递、基因治疗、临床诊断等生物医药方面具有独特的优势.将作用机理不同的抗癌药物联合使用可达到提高药效的作用.通过共沉淀的方法制备了海藻酸/碳酸钙杂化纳米药物传递系统.该制备方法简便,条件温和,所得纳米粒子的尺寸与形貌可控.体外释药行为研究表明,同时负载阿霉素与紫杉醇的海藻酸/碳酸钙杂化纳米粒子对2种抗癌药物均具有较好的缓释效果;体外细胞毒性研究表明,载体材料毒性很小而载药纳米粒子对HeLa细胞具有较好的抑制效果.