天然干细胞膜伪装的纳米凝胶作为新型纳米药物载体

人体免疫系统能够识别并摧毁外来异物。常规的纳米药物运输载体虽然能够克服传统抗癌药物的选择性差、毒副作用大等缺点,但是同样会引发机体免疫反应,导致纳米载体在血液循环中的滞留时间短、在肿瘤部位的富集效率低。近些年来,科学家们试图通过化学修饰纳米载体的方式,延长纳米载体在血液循环中的寿命。然而,化学修饰纳米载体依然无法完全避免免疫反应的发生,仍然存在一定的毒副作用,这些都限制了人造纳米药物运输载体在生物医学领域的应用。

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干细胞膜伪装纳米凝胶肿瘤靶向药物运输响应性释放示意图

针对这一问题,哈尔滨工业大学微纳米技术研究中心贺强教授及其团队提出将天然干细胞膜伪装的纳米凝胶颗粒作为新型的纳米药物运输载体。这种新型药物运输载体首先通过凝胶沉降的方法制备粒度均匀的纳米凝胶颗粒,其次分离具有肿瘤靶向功能的骨髓间充质干细胞膜,最后通过物理挤压的方法获得了细胞膜伪装的纳米凝胶。通过给这些纳米凝胶贴上“通行证”,使得免疫系统认为粒子是“自己人”,从而避免免疫反应的发生。将该体系静脉注射后,他们发现这种生物修饰不但有效的延长了纳米凝胶颗粒在血液循环中的寿命,而且纳米凝胶颗粒拥有了干细胞类似的肿瘤靶向功能。体内实验结果也表明,此体系能够高效地将抗癌药物运输到肿瘤部位,且实现了pH敏感释放,大大提高药物在肿瘤细胞中的积累,显著提高对肿瘤细胞的杀伤作用。同时,该药物运输系统具有粒度均一、稳定性好、生物相容性好等优点。这种兼具药物运输功能、免疫系统躲避功能、肿瘤细胞靶向功能的纳米凝胶,是真正的“伪装者”。该研究为新型药物运输载体的设计提供了一种新思路。相关结果在线发表在Small(DOI: 10.1002/smll.201600624)上,第一作者为高长永博士。