《眼科疾病的基础、挑战和基于纳米医学的解决方案》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-12-05
  • 眼睛由敏感、紧密相连的组织结构组成,这些组织结构起着强大的物理(静态)和生理(动态)屏障的作用,阻止异物进入眼睛。这些障碍共同降低了局部和眼内给药药物的生物利用度,因此需要经常给药治疗慢性眼病。因此,可以在眼组织中保存较长时间的药物传递系统(DDS)的开发有助于减少药物给药的频率,而穿越眼屏障的传递系统可能为其他无法进入的眼组织提供更高的给药生物利用度。这些目标可以部分/完全实现使用纳米连接/胶体DDS。胶体DDS由于其纳米尺寸,通过细胞内化使药物能够通过眼屏障运输。此外,纳米颗粒可以延长药物释放的时间,并可以增加药物分子在眼组织中的滞留时间。这些方面共同促进了对慢性眼病的有效治疗,提高了生物利用度,延长了治疗效果,减少了给药次数。因此,纳米载体在眼科药物递送中的应用得到了广泛的探索。本文就眼组织的解剖结构及其屏障特性作一综述。然后,我们讨论了眼部疾病的各种给药途径和药物在眼睛中的运输途径。下一节讨论治疗分子的物理化学性质对其眼部分布的影响,以及用于治疗眼病的传统和先进(纳米连接/胶体DDS)药物配方。

    ——文章发布于2018年12月03日

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    • 编译者:郭文姣
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    • 编译者:郭文姣
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    • 这项研究是由来自国家心血管研究中心(CNIC)、康普卢斯大学(UCM)、赫罗纳大学(UdG)和加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)以及其他国际中心的一组科学家进行的。 这项研究工作由CNIC显微镜和动态成像单元(ReDIB Infraestructura Cientifico Tecnica Singular的一部分)的Marco Filice和来自IBEC的ICREA研究教授Samuel Sanchez指导。 这篇文章发表在Angewandte Chemie国际版杂志上,解释了一种调节酶驱动马达的新工具,扩展了酶在环境和生物医学应用方面的潜力。 微生物有能力在复杂的环境中游动,对环境作出反应,并独立地安排自己。从这些能力中得到启示,经过20多年的研究,科学家们终于成功地人工模拟出了这些小游泳者。他们首先在宏观微观尺度上做了这个实验,后来又在纳米尺度上做了,确定了在生物医学和环境修复方面的应用。 微纳米马达的速度、承载能力和表面功能化的简易性,已经见证了最近的研究进展,使这些设备成为有前途的仪器,以解决许多生物医学问题。然而,要更广泛地使用这些纳米机器人,一个关键的挑战是选择合适的马达来推动它们。 塞缪尔·桑切斯,加泰罗尼亚生物工程研究所ICREA研究教授 在过去的五年里,IBEC团队是第一个演示使用酶为纳米马达产生推进力的人。 生物催化纳米马达利用生物酶将化学能转化为机械力,这种方法引起了该领域的极大兴趣,脲酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶是这些微型发动机最常见的动力源。 塞缪尔·桑切斯,加泰罗尼亚生物工程研究所ICREA研究教授 在固定化和结构操作脂肪酶发现在各种纳米材料表面,中国中心的团队是一个领先者。 脂肪酶能产生特殊的纳米马达成分,这可以归因于它们的催化机制,其中包括封闭和开放活性形式之间的重大构象变化。 Filice解释说:“在这个项目中,我们研究了调节脂肪酶的催化活性来推动硅基纳米颗粒的效果。” 除了酶的三维构象,研究人员还检查了酶在纳米马达表面固定化时的定向调节,以及它对催化活性的影响,进而对纳米机器人的推进力的影响。 研究小组通过化学方法改变硅纳米颗粒的表面,在固定化时生成三种特定的脂肪酶取向和构象组合(1)封闭构象加不受控制的定向,(2)开放构象加受控定向,以及(3)介于1和2之间的条件。 研究人员通过光谱方法检查了三种形式的纳米机器人,分析评估与酶活性相关的催化参数,动态分子模拟(由来自UdG的Silvia Osuna教授的小组进行),并通过显微镜方法直接监测单独的纳米运动轨迹。 结果表明,结合开放的酶构象与纳米马达上的特定方向是关键的实现控制推进。