EngMedicine | 梁高林/李雪梅团队:点击反应实现的纳米颗粒原位聚集用于癌症诊疗

文摘   2024-12-06 17:10   江苏  

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    导 读    

各类纳米粒子以其优异的理化性能在癌症诊疗中展示出了巨大的潜力。该团队总结了利用点击反应诱导纳米粒子实现原位聚集的策略,按聚集方式依次分为:单型颗粒自聚集,双型颗粒相互聚集和两步预靶向聚集。本文详细地总结了其应用与优势,讨论了现存问题与未来趋势,为癌症精准医疗提供了新思路。

背 景

纳米材料因其优异的特性在肿瘤诊疗领域得到广泛关注,但是由于受肿瘤异质性影响,临床上纳米药物难以准确送达至肿瘤微环境。点击反应作为一类高效的生物正交反应,可以用来有效控制纳米颗粒的行为,并避免肿瘤微环境的干扰。研究表明,原位组装或聚集的纳米颗粒在肿瘤诊疗中有更好表现,进而为肿瘤诊疗研究提供了新思路。

结 果

文章主要介绍了四种点击反应及其用于促进纳米颗粒的原位聚集的两种主要策略。

一是在纳米颗粒外的表面修饰可点击基团使其实现原位交联聚集(包括单型自聚集和双型相互聚集)。单型自聚集需在一种纳米颗粒上修饰两种基团和保护基,进入病灶区后经刺激暴露点击单元实现聚集;双型相互聚集则是在两种纳米颗粒上分别修饰点击基团,通过顺序注射使其交联;

二是将可相互点击的基团之一引入靶细胞表面,再注射修饰相应基团的纳米颗粒,触发点击反应使其固定在靶位点,实现纳米试剂的精准靶向。这些策略具有可降低纳米试剂代谢率、延长滞留时间、提高药物浓度,提升主动靶向能力、结合分子特性控制分子荧光等信号开关等优点,能够更好的实现肿瘤诊疗。

结 论

基于点击反应的纳米颗粒聚集设计在生物医学领域中已经开发出许多应用。这些智能纳米颗粒可以有效地聚集在肿瘤部位,降低药物的代谢效率,在较长的时间内保持较高的药物浓度,即使在较低剂量下也是如此。基于这些优点,这些策略可以克服传统化疗药物治疗窗口窄的缺点,在扩大药理作用的同时,尽可能地降低全身毒性。这种智能纳米材料的开发极大地推动了肿瘤成像和治疗领域的进步,为临床实践中各类肿瘤的精准医学治疗奠定了坚实的基础。

    总结与展望    

本文综述了点击反应诱导纳米粒子原位聚集在肿瘤诊疗中的应用,介绍了纳米颗粒原位聚集的常用策略,通过巧妙的设计使纳米材料在肿瘤区域实现高浓度原位聚集,达到提高成像信号、降低药物代谢速率、增强治疗效果等效果。在走向临床应用前,这些设计还需克服制造成本高、纳米材料性能不稳定以及安全代谢等问题。在不远的未来,这类智能纳米材料将会极大地推动生物医学研究的进程,为临床实践中肿瘤的诊断与治疗提供更为精准、更为有效的方法。

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Website:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S295048992400023X

DOI: 

doi.org/10.1016/j.engmed.2024.100023

通讯作者


梁高林(Gaolin Liang),国家杰出青年基金获得者,享受国务院政府特殊津贴。博士毕业于复旦大学药物化学专业。先后在香港科技大学、美国斯坦福大学从事博士后研究。2010年回国任中国科学技术大学教授,2018年至今任东南大学首席教授。曾获安徽省自然科学奖(二等,排名第一)1项、国家二类新药证书1张。以通讯/第一作者发表Nat. Chem.、Nat. Commun.Sci. Adv.J. Am. Chem. Soc.等高水平SCI论文190余篇,论文被引 11000 余次,H因子55。

共同通讯


李雪梅,教授,博导,享受国务院政府特殊津贴专家,教育部新世纪优秀人才,泰山学者青年专家。近年来以第一作者及通讯作者在Nano TodaySci. China Chem.等SCI期刊发表论文40余篇,论文他引1000余次。获山东省自然科学二等奖1项。

第一作者


殷昀,2021年毕业于临沂大学,获理学学士学位。现为临沂大学硕士研究生,导师是李雪梅教授。2023年至2024年到东南大学访学,师从梁高林教授。目前的研究重点是分子和细胞成像。

共同第一作者


刘筱阳,本科毕业于东北大学,硕士毕业于东南大学(师从吴富根教授)。现为东南大学博士研究生(师从梁高林教授)。目前的研究方向为超分子自组装用于癌症精准治疗。目前以一作(含共一)发表论文9篇,H因子22。

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EngMedicine 是一本国际同行评议、开放获取、跨学科期刊(ISSN 2950-4899),免版面费发表,并提供免费英语润色服务和图片设计服务。期刊涵盖医工交叉领域的各个研究方向,旨在激励医学工程师帮助人类加深对疾病的理解,进一步探索疾病的预防、诊断、治疗或监测的有效途径。期刊致力于成为临床医生、医学工程师和研究人员之间的桥梁,为医工交叉领域的重大研究成果和综述提供高质量的共享平台。

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期刊投稿:

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创刊主编: 

滕皋军国科学院院士、东南大学附属中大医院)

执行主编: 

祁小龙(国家高层次人才、东南大学附属中大医院)

联系合作: 

engmedicine@seu.edu.cn


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来源:EngMedicine 医工交叉

撰稿:殷昀、刘筱阳

排版:李登明

美编:   天

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