(东华软件)让药物精准直达肿瘤细胞让药物精准直达肿瘤细胞0广告【深圳商报讯】（记者袁斯茹）如

一文看懂纳米医疗！纳米药物正在成为制药领域的新宠\n纳米技术\nOn 3月 15, 2020\n精准医疗是近年来最热门的概念。从诊断、治疗到预后，医疗的各个环节上都在寻找合适的方式来实现精准医疗。具体到药物研发过程中，精准治疗不仅体现在靶向药的精确制导，还包括新型生物制剂带来的精准递送方式。现在，以纳米材料为载体的纳米药物正在成为制药领域的新宠，影响着原有的药物研发模式。\n纳米药物：以纳米级材料为载体的药物\n纳米医药可以广义地定义为纳米级材料在改善人类健康方面的应用。这包括医用早期诊断和预防应用的发展，对许多威胁生命的疾病的诊断、治疗和随访的改善，包括癌症、心血管疾病、糖尿病、艾滋病、阿尔茨海默氏症、帕金森病以及各种炎症和传染病。\n纳米材料的尺寸范围为1-100nm，与DNA等基本生物材料大小相仿，但表面积大大增加，其应用从药物和基因传递再到生物医学成像都有涉及。\n纳米药物具有颗粒小、比表面积大、表面反应活性高、活性中心多、吸附能力强等特性。利用纳米材料作为药物载体可以提高药物的吸收利用率，实现高效靶向物递送，延长药物消耗半衰期，并减少对正常组织的有害副作用。\n纳米药物颗粒的开发配方包括聚合物纳米粒子、胶束、脂质体、树枝状大分子、金属纳米粒子、固体脂质纳米粒子等。1995年，研究人员公布了第一种基于脂质体的纳米药物 Doxorubicin，用于治疗肿瘤。时至今日，由于科学的迅速发展，人们已经开发了大约50种基于纳米颗粒的药物。\n纳米药物与生物环境（分子、细胞、器官等层级）的相互作用基于颗粒与生物介质之间一系列复杂的相互反应。而每个生物环境都是独一无二的，纳米颗粒的粒径、形状、排列方式、表面电荷分布和表面化学就成了决定纳米药物与其周围介质反应效率的关键因素。\n纳米药物主要受三个因素影响：分子分布特征（biodistribution characteristics）、细胞摄取率和最终被组织清除的机制。药物的尺寸决定了其如何被身体清除。尺寸小于10nm的颗粒会被肾脏清除；而尺寸大于10nm的颗粒则会通过肝脏和单核吞噬细胞系统消除。\nBCC研究于今年九月的报告中表示，预计生命科学领域纳米结构应用的销量（例如纳米颗粒、纳米球、纳米胶囊和量子点）将在未来五年内持续增长。生命科学纳米结构应用的全球市场在2019年将达到178亿美元，预计到2024年将达到338亿美元，未来五年的复合年增长率预计为13.7％。\n金纳米粒子（GNPs）：既能载药，也能治疗\n纳米载体具有提高肿瘤组织渗透率和保留率效应(EPR)的能力。此外，纳米药物还具有以下优势：负载多种药物发挥药物的联合治疗作用；靶向运输特异药物至肿瘤细胞以及肿瘤微环境；基于新型成像技术同步可视化肿瘤治疗效应；延长药物循环时间；控制药物释放；以及最优化治疗方案以提高病人的依从性。\n值得一提的是，许多广泛运用的传统化疗药物(如紫杉烷及阿霉素)均有较强的副作用，并使多种肿瘤对其产生耐药突变，这为肿瘤的治疗带来了新的挑战。而现有的多项研究表明纳米药物具有克服上述问题的潜力。\n纳米医学研究的一个特别活跃的领域是功能化金纳米粒子的设计，作为生物医学成像和药物输送的多用途药剂。纳米金因其在可见光到近红外（NIR）波长的强光学活动而闻名，并且正在积极研究光学成像模式的对比剂。特别是750到1300nm之间的NIR光谱为通过组织的光学吸收提供了“生物学窗口”，因为血红蛋白、生物色素和水减弱了其余的波长。\n新一波研究金纳米粒子的热潮，部分原因是由于各向异性 (anistropic) 金粒子的可扩展合成工序 (scalable synthesis) 有了新进展。例如，现在已经可以制备长度远低于100nm的金纳米棒（GNR），并且它们的高效NIR（可见光到近红外光）吸收率可以大大提高医学光学成效模式的范围，如光学相干断层扫描（OCT）和光声层析成像（PAT）。\n然而，金纳米粒子不仅仅是被动成像剂和载体：其吸收的光子大部分转化为热量，产生强烈的光热效应。在高金纳米粒浓度和高激光功率下，这些光热效应可以以较低功率的照射产生较温和的高温形式，导致附近细胞和组织的消融，用更微妙的方式增强治疗效果。这些效应激发了纳米医学的新概念，其中光热效应与诊断成像或与药物相结合，带来了新型联合疗法。\n纳米药物与微流控结合设计的递送系统或将带来行业新变化\n尽管纳米医学的前景广阔，但相比于过去30-40年间对该领域的投入，其在临床和商业上的产出却十分有限。配方合成的问题、缺乏量产方式、有限的表征方法和严格的监管要求，这些都是导致产出有限的因素。

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