404 血液中的医生:聚合物在疾病诊断和治疗中的应用 - Materials Views 中国

血液中的医生:聚合物在疾病诊断和治疗中的应用

通过模仿人体自身的循环运载系统,可以更容易打击到整个范围的疾病。在Wooley 实验室的研究人员已经取得了一些进展,他们使用聚合物模拟某些特定生物纳米粒子的行为特点和结构,如蛋白质,脂蛋白和病毒。

这些合成的物质像体内的物质一样,不仅能在血液和身体内运送,还可以用同样的方式进入细胞,这可能能够带来一系列新的影响深远的诊断方式和治疗模式。除了释放核酸,药物,基因和化疗药物,这些纳米结构也可以通过释放染料和成像探针来辅助疾病的诊断。

发展这些具有治疗功能的纳米颗粒面临的主要挑战之一便是其携带药物的过早释放,主要归咎于颗粒自身被损坏。这项新的研究发展了一种可以使颗粒更加稳定的技术,称之为核壳交联——在大的聚合物结构里面构建小的颗粒,来放缓其携带药物的释放。实际上,通过观察得知,这些聚合物携带的药物和其他治疗物可以持续释放长达数天,同时,尽可能减少对健康组织的伤害。

高分子化学的发展带来了多到令人难以置信的应用。已经能够更好的控制这些合成颗粒的功能,甚至可以产生比自然存在的生物结构更具有优势的性能,来避免通常会随之而来的缺点,比如插入突变,有限的携带剂量,以及存储和可扩展性的问题。同时,也可以给这些聚合物设计和构建其他的特点,使他们能够对体内生理环境的激发做出响应,比如在特定的温度或者在某个具有酸性pH值的肿瘤位点释放。

结构的不同区域可以“程序化”上不同的功能,允许各种相互作用,以及多种携带物的释放。 比如,这些结构可以一次性携带和释放多种治疗和诊断工具,并且使用多种靶向机理来释放它们。靶向机理包括通过特异性细胞识别完成的主动靶向,以及被动的靶向,比如肿瘤组织中是通过连接渗漏血管的位点来实现释放。如果在同一个颗粒中同时装载成像探针和药物,就可能可以同时进行诊断和治疗。

这些合成纳米粒子的两个主要优势是:他们能够更加灵活的针对不同应用来进行设计,而且,他们不容易激发免疫系统,能够被多次注射,不像一些天然的结构。然而,这些合成的纳米粒子仍然有限制,即:他们的效率还远远落后于具有类似性质的那些天然颗粒结构。

M. Elsabahy et al., Poly. Chem. 2012, DOI: 10.1002/pola.25955

Speak Your Mind

*