智能高分子刷修饰的上转换发光纳米粒子用于药物的控制释放

诊疗纳米医学(Theranostic nanomedicine)是随着纳米生物医学发展起来的一个新兴分支。集医学诊断和治疗为一体的多功能纳米复合材料在新型诊疗纳米医学领域如生物影像、疾病的协同治疗等方面有广泛的应用前景,有望成为纳米医学的前沿领域。然而,发展具有诊疗功能的多功能的药物体系依旧面临众多挑战。首先要解决携带药物的过早释放和降解问题,研发智能型的可控药物释放体系,减少抗癌药物对正常细胞和组织的的毒副作用;其次是研发小尺寸的纳米治疗体系,增加被癌细胞内吞几率;随后要开发高效、生物相容的载药体系将大部分疏水性抗癌药物输送至病患部位;最后是无创、无毒、低成本的监测药物的传递和释放以及病患部位的诊疗效果。

中国科学院长春应用化学研究所林君研究员及其研究团队,近年来从事稀土发光材料及其在纳米生物医学领域的研究工作。最近,该课题组在基于上转换纳米材料的多功能诊疗方面的研究取得了重要进展。考虑到癌细胞部位特殊的化学环境(与正常细胞相比,癌细胞内具有较低的pH 值,同时也具有较高的温度),他们设计并成功制备了基于亲水性和生物友好的介孔二氧化硅包覆的NaYF4: Yb, Er荧光纳米粒子,并通过紫外光引发的聚合反应在纳米粒子的表面及孔道外壁接枝了温度/ pH双重敏感的高分子“刷子”,紫外光引发聚合方法简便,在正常的环境下即可以操作(不需要除氧除水), 同时这种超小的智能药物控制释放体系迎合了癌细胞内高温/低pH的环境特点,可以智能的实现“刷子”的收缩和伸展以达到药物的控制释放,智能纳米诊疗体系可将抗癌药物直接输送至癌细胞和病变组织内,显著提高了药物的疗效及利用率。同时,稀土上转换纳米荧光探针(NaYF4: Yb, Er) 实现了细胞体内的上转换荧光成像、跟踪载药纳米粒子的细胞内吞过程以及监测药剂的释放量,实现了适时、适地、剂量监测的药物释放效果和细胞成像智能系统。

徐 广臣 About 徐 广臣

MaterialsViewsChina专栏作者,同时为WILEY出版集团旗下的材料科学类期刊提供作者服务。

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