《联合肿瘤光疗的纳米-黑磷:近期进展和前景。》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-04-03
  • 黑磷(BP)作为二维纳米材料的新成员,由于其惊人的光电性能和在电子设备上的应用前景,吸引了越来越多的研究兴趣。最近,英国石油公司被证实是一种理想的治疗癌症的方法,包括光热疗法和光动力疗法。通过调节层数,可以很好地调整BP纳米薄片的带隙,使其在近红外光触发的光治疗行为中出现。此外,通过增强的渗透性和保留效应,去角质纳米BP也表现出优异的肿瘤靶向性。由于具有可生物降解的特性和出色的治疗效果,预计英国石油公司将被开发为新型抗癌药物,并有望成为晚期癌症研究的潜在载体。本文在总结BP在生物医学应用领域的最新进展的基础上,讨论了BP对其靶向效应和光疗性能的大小和层效应。然后,介绍了基于BP的合理设计的多功能纳米颗粒。此外,还讨论了纳米bp对癌症临床应用的剩余挑战和前景。

    ——文章发布于2018年3月29日

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  • 《国家纳米科学中心在医学纳米机器人肿瘤治疗方面取得进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-03-21
    • 《Nature Biotechnology》于2018年3月刊发了国家纳米科学中心聂广军、丁宝全和赵宇亮院士课题组与美国亚利桑那州立大学颜灏课题组合作完成的工作(“A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo”, 36: 3, 258-264, 2018)。《Nature Biotechnology》同期以“Smart Cancer Therapy with DNA Origami”为题对该工作进行了专门评述。评述文章认为,中国科学家尝试利用医学纳米机器人治疗肿瘤等恶性疾病,这种新颖的纳米机器人将改变人们对药物输运的传统观念,为更有效的肿瘤治疗提供全新策略。   恶性肿瘤(癌症)是危害人类健康的一大杀手。肿瘤的血管系统与肿瘤的生长、侵袭及转移密切相关。通过阻塞肿瘤血管的营养和氧气输运从而“饿死” 肿瘤的治疗思路目前已广泛应用于肝癌等恶性肿瘤的物理介入治疗。但是,该方法在疗效和安全性方面仍面临较大局限性。血液中的凝血酶(thrombin) 是机体凝血系统的一种关键酶,能够快速高效地诱导血栓形成。如果将凝血酶作为特定的“货物”装载在纳米机器内部,靶向运输并精确释放至肿瘤血管,诱导凝血产生血栓,就可以通过栓塞肿瘤达到高效抑制肿瘤生长和转移的目的。   根据这种看似“异想天开”的设想,国家纳米科学中心团队发展了基于超分子自组装的DNA纳米机器人,用于活体运输凝血酶进行肿瘤治疗。该工作利用DNA折纸术构建智能化的分子机器,通过自组装将“货物”凝血酶包裹在分子机器的内部空腔,使其与外界底物隔绝而处于非活性状态;分子机器两端装载有“雷达”核酸适配体,提供靶向识别和定位功能;当DNA纳米机器人到达肿瘤血管时,纳米机器上的“锁”识别特异标志物而发生结构变化,使得 “锁”从闭合状态变为开启状态,整个纳米机器由管状结构打开变为平面结构,暴露出内部装载的“货物”进而实现诱导栓塞的功能。   国家纳米科学中心团队在细胞和活体水平分别进行了验证,结果显示这种DNA纳米机器人可以实现凝血酶在活体内的精准运输和定点栓塞,对于包括乳腺原位肿瘤、黑色素瘤、卵巢皮下移植瘤和原发肺部肿瘤在内的多种肿瘤都有良好的治疗效果。由于DNA纳米机器人可以实现精确的肿瘤定位,整个体系有效用量很低;同时DNA纳米机器人还有极好的识别响应功能,仅在肿瘤血管标志物存在时才启动活化凝血酶。这些性质保证了装载有凝血酶的DNA纳米机器人具有极高的特异性,在小鼠模型和迷你猪模型上都表现出良好的安全性。   这种智能化的DNA纳米机器人有望为肿瘤血供阻断治疗策略提供一种高效低毒的药物新剂型。以其强大的活体运输和响应识别功能,作为智能化的给药平台,进行多种药物的联合高效递送。有望对传统难以成药的物质(如毒素、蛇毒蛋白等)实现有效包载和智能递送,进而推动全新抗肿瘤药物的开发,在纳米药物领域具有广阔的应用前景。   该工作得到了《Nature Reviews Cancer》(“DNA nanorobots-seek and destroy”)和《Science Translational Medicine》(“Tumor-hunting nanorobots”)的专门评述以及F1000Prime推荐。国家自然科学基金、科技部纳米重点专项和重点研发计划、中国科学院前沿科学重点研究计划、北京市科委科技计划、国家相关人才计划等对该研究提供了资助。国家纳米科学中心的李素萍、蒋乔、刘少利和张银龙为本文的共同第一作者。 图:DNA纳米机器人的设计和工作原理
  • 《基于智能纳米医学的靶向肿瘤化疗研究进展》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-09-06
    • 化疗药物的有效性和安全性是肿瘤化疗的两大标准。具有肿瘤靶向性的纳米药物在提高疗效和安全性方面有很大的前景。为了设计靶向纳米药物,广泛深入地挖掘肿瘤的病理特征。本文讨论了利用这些病理特征开发靶向纳米颗粒用于肿瘤化疗的原理、原理和优点。本文对具有自我识别能力的同种类型靶向肿瘤进行了单独的综述。同时,还对这些靶向纳米药物的局限性和前景进行了讨论。 ——文章发布于2018年9月3日