一、药物递送：让治疗更精准、更高效
1. 为何药物递送比设计更重要？
药物的疗效取决于以下三点：
- 精准性
：将药物送达目标组织或细胞； - 稳定性
：保护药物免受体内酶降解或排除； - 患者体验
：减轻副作用并优化服用方式。
以新冠疫苗为例，mRNA疫苗的成功不仅依赖于mRNA分子本身，还得益于脂质纳米颗粒（LNP）的保护与递送。这些纳米颗粒能够穿透细胞膜，将mRNA送入细胞，同时避免高浓度药物直接注射引发的毒性。
二、创新载体
1. 纳米颗粒
纳米颗粒是药物递送的中坚力量，凭借其微小尺寸和表面可调性，能够实现高效递送：
- 脂质纳米颗粒（LNP）
：用于mRNA疫苗，如Pfizer–BioNTech疫苗，其核心成分是阳离子脂质、胆固醇、磷脂和聚乙二醇（PEG）修饰的脂质。这种组合保护了mRNA并稳定其在细胞内的释放。 - 聚合物纳米颗粒
：用于治疗膀胱癌，外层PEG涂层可延长药物在膀胱中的停留时间，显著降低肿瘤生长。
图 1. 聚合物纳米颗粒附着在红血球上，用于定向输送。当红血球穿过器官的毛细血管时，纳米颗粒会脱落进入目标器官。
2. 微针贴片
微针由玻璃、金属或聚合物制成，其优势包括：
- 无创性
：微针穿透皮肤表层，但不会触及神经末梢； - 稳定性
：干粉状态的药物可在室温下保存，适合资源匮乏地区使用。微针已在疫苗接种（如流感疫苗）中展现出潜力，未来可能用于mRNA药物的广泛应用。
3. 微藻与红细胞
3. 1微藻为何适合药物递送？
1. 独特的天然优势
- 结构特性
：如螺旋藻（Spirulina platensis）的螺旋结构，不仅表面积大，易于药物附着，还能在肠道绒毛上附着，延长药物滞留时间。 - 生物相容性
：微藻细胞壁的多糖成分对人体无毒无害，可避免免疫排斥。 - 环境适应性
：微藻可在胃酸等恶劣环境下保护药物活性，保证其到达靶标部位。
图 3. 通过相互作用用醇质体对莱茵衣藻表面进行功能化进行药物递送的示意图。
2. 低成本与可持续性
微藻易于大规模培养，尤其是在利用非耕地、盐水或废水的条件下，不仅降低了成本，还符合可持续发展的理念。跳转链接：微藻生产工业产品成本分析
3.2 微藻在药物递送中的应用实例
1. 肠道靶向递送
- 螺旋藻与抗炎药物
：研究发现，加载抗炎药物的螺旋藻在治疗小鼠急性结肠炎中展现出显著疗效，其螺旋结构延长了药物在肠道中的滞留时间，从而提高了药物的吸收率。 - 多糖调控作用
：螺旋藻表面多糖与肠道细胞的黏附作用，进一步强化了药物在目标部位的聚集能力。
2. 抗癌与抗感染治疗
- 微藻辅助光动力治疗（PDT）
：某些微藻天然的光敏色素（如叶绿素和藻蓝蛋白）可用于肿瘤靶向光动力治疗，通过光激发产生活性氧（ROS），直接杀死癌细胞。 - 抗菌药物递送
：微藻载体保护抗菌药物免受肠道环境降解，显著提高治疗效果。
图 4. 将ADA修饰的脂质体（载有光敏剂）通过宿主-客体相互作用结合到CD修饰的莱茵衣藻表面，开发出的背包式仿生微马达（R马达），可以精确瞄准和聚集在肿瘤部位，产生氧气，同时实现光动力疗法（PDT）治疗肿瘤。跳转链接：光驱动微藻肿瘤治疗
3. 新冠等病毒治疗的潜力
微藻细胞壁修饰后能够吸附病毒颗粒，例如SARS-CoV-2，为病毒靶向清除提供了新的可能性。跳转链接：生物微藻机器人：设计、制造、材料和应用。
三、未来的挑战与突破
1. 制造与规模化
从实验室到工业生产，递送技术面临以下难题：
微针等复杂载体的批量化生产尚需进一步优化； 纳米颗粒的精确组装和稳定性要求高。
2. 安全性与有效性平衡
递送系统的安全性需要与药物的疗效同步优化。例如：
纳米颗粒可能引发免疫反应； 微针需要解决药物释放的一致性问题。
3. 经济与可及性
高昂的研发与生产成本可能限制技术的推广。通过结合低成本材料和简化工艺，有望降低药物递送系统的整体成本。
结语：药物递送的革命性未来
药物递送不仅是新药研发的配角，更是实现精准医疗的核心环节。从纳米技术到生物启发式设计，这些技术正在重新定义药物的潜力。未来，随着技术的进步与成本的降低，药物递送系统将为全球医疗领域带来更多可能性。
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