疾病触发“无机门”调控静电纺纤维内药物响应性的治疗疾病

4-1局部肿瘤切除后,残留肿瘤细胞是肿瘤在此复发的一个潜在危险。研究发现从肿瘤细胞在原发部位向外侵袭,到肿瘤细胞生长结束,整个过程都受到肿瘤微环境因素影响。因此,根据组织微环境制备具有长期环境敏感的药物控释载体,响应性的调控抗肿瘤药物释放,达到长期响应性抑制肿瘤细胞生长。静电纺纤维具有良好的三维支架功能,具有很高的比表面积,可以作为药物载体和组织修复支架。酸度敏感静电纺纤维,可以有效实现酸度敏感释放药物,并且三维纤维支架可以促进新组织的再生和损伤组织的修复。

前期,崔文国博士在西南交通大学李孝红教授指导下建立主链敏感型高分子基的酸性敏感静电纺纤维支架实现药物酸敏释放。他们在聚乳酸主链上分别接枝缩醛基团和腙基,并制备携载药物的静电纺纤维支架,当纤维遇到酸性溶液时,主链在酸敏基团处断裂,纤维快速降解引起药物释放。

4-2近期,苏州大学崔文国副教授和赵昕博士联合University of California Berkeley的Zhi Cao博士和University College London的Lara Yildirimer博士突破高分子体系,提出“无机门”封堵药物的理念,构建微环境触发静电纺纤维内“钙门”打开,诱导药物敏感性释放,通过微环境的变化考察响应性抑制肿瘤和组织重建特性,实现了长效、敏感和纤维支架的三重复杂要求(Small, DOI: 10.1002/smll.201500985)。他们借助裸鼠原位移植瘤姑息性肝切除模型,基于“无机钙门”概念,构建阿霉素和氯化钙共载的介孔二氧化硅纳米颗粒,通过钙盐沉淀法实现碳酸钙封堵介孔,再复合静电纺丝技术构建复合纤维支架,原位植入切除的肝切除模型处,通过肿瘤组织微环境的变化实现响应性抑制肿瘤和新生组织重建特性。研究发现早期纤维支架可以促进切除组织的重建和再生,后期随着肿瘤细胞的扩散微环境的改变,纤维内二氧化硅介孔纳米颗粒的“无机钙门”受触发后释放二氧化碳,打开介孔通道,实现药物的敏感释放,从而响应性的抑制肿瘤的复发。为“无机门”敏感触发纤维支架在其他组织的早期修复和后期疾病的预防中提供了新的思路。