智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)的構(gòu)建與生物學(xué)評價分析

楊舒博+劉彥學(xué)

【摘 要】基于納米顆粒在疾病診斷、藥物遞送、控制釋放和疾病實時治療等生物醫(yī)學(xué)研究方面廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，研制出的磁性納米顆粒，其在核磁共振成像（MRI）、蛋白質(zhì)純化和體內(nèi)熱成像等生物醫(yī)學(xué)工程方面也得到了切實的應(yīng)用，并取得了可觀的應(yīng)用成效，從而推動了生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷程。

【關(guān)鍵詞】磁性納米藥物載體；系統(tǒng)構(gòu)建；藥物遞送；療效

納米技術(shù)是上個世紀(jì)80年代被研發(fā)的一種高新技術(shù)，其由多門學(xué)科交叉而形成的，在各個領(lǐng)域均有所應(yīng)用。磁性納米藥物也是由納米技術(shù)研制出來的，其具有磁學(xué)性能，在腫瘤的臨床治療上取得了可喜成果。該系統(tǒng)的構(gòu)建旨在使改性材料實現(xiàn)智能化與特異性的目標(biāo)，這在降低排斥反應(yīng)出現(xiàn)的概率，藥物順利遞送提供了正能量，基于此本文展開論述。

一、藥物釋放載體系統(tǒng)的構(gòu)建與生物評價學(xué)分析

智能納米材料主要包括傳感、處理、執(zhí)行這三大基本性能。智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)構(gòu)建過程中需要對很多因素進(jìn)行綜合分析，而對智能納米材料的三大基本性質(zhì)進(jìn)行分析是基礎(chǔ)，例如執(zhí)行功能能夠定時、定點和定量地實現(xiàn)體內(nèi)生物功能。

藥物釋放載體系統(tǒng)作為智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)的一種類型，其在構(gòu)建之時將疾病診斷、藥物裝載、靶向遞送和執(zhí)行治療整合在一起，從而使該系統(tǒng)借助接枝診斷因子達(dá)到探測患者初始病癥的目標(biāo)。在抗體/配體或其他靶向因子的協(xié)助下，實現(xiàn)對目標(biāo)生物位置靶向運(yùn)輸和精準(zhǔn)定位的目標(biāo)；借用生物體內(nèi)包含的熒光物質(zhì)達(dá)到對體內(nèi)實時監(jiān)測的目標(biāo)；在聚乳酸、聚乙烯醇等聚合物的協(xié)助下，整個遞送系統(tǒng)與生物個體之間的相容性能被強(qiáng)化，在此過程中藥物的有效封裝不再是幻想；此外，該系統(tǒng)還可以將接枝所用的化學(xué)傳送給靶向因子或抗體。

該類型的智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)還能夠把藥物或治療基因強(qiáng)制性的封存在載體中，不僅僅能夠大幅度降低藥物對生物機(jī)體的毒性和副作用，也可以將特殊藥物或基因傳輸至機(jī)體靶細(xì)胞上，借助接枝其他功能型分子的途徑，使自體具備對光、電、磁、熱等刺激及時響應(yīng)的功能，繼而在將外界刺激作用于病區(qū)上，此時智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)遞送的智能化藥物控釋載體能夠精確的感知外界刺激信號，最后將預(yù)先設(shè)置的功能選項執(zhí)行出來，這樣藥物就可以依照預(yù)定方案實現(xiàn)控制性釋放的目標(biāo)，最終對病患細(xì)胞實現(xiàn)治療的目的。

二、基于熱響應(yīng)性金納米粒子智能藥物遞送系統(tǒng)的研究

在該智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)內(nèi)，磁性納米顆粒主要作用被設(shè)定為定位與靶向，金納米粒子最大的功能就是成像。系統(tǒng)在構(gòu)建之時利用高分子聚合物材料有效的將上述兩類納米粒子囊括在一個體系中，在此過程中使其具有載運(yùn)藥物的功能，借此途徑去使該智能化系統(tǒng)有效應(yīng)用磁信號把復(fù)合納米藥物載體輸送至病患細(xì)胞處。在金納米粒子成像功能的輔助下，從而達(dá)到對藥物顆粒運(yùn)載情況實時監(jiān)測的目標(biāo)，具體是指粒子的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制、作用部位和藥物濃度。最后在pH等外界特性刺激信號的支配下，促使高分子聚合物對藥物定點、定量釋放進(jìn)行合理的降解，實現(xiàn)對病患根治的最終。該智能化磁性納米藥物載體體系作用于癌癥細(xì)胞，使其表現(xiàn)出弱酸性，從而促使聚合物解體快速將內(nèi)部包含的藥物遞送出來。該智能化系統(tǒng)的構(gòu)建能夠達(dá)到對癌變細(xì)胞智能化診斷和治療的目的，與此同時大幅度的提升藥劑遞送的精準(zhǔn)性，此時藥物的利用效率顯著的提升也是必然的事實，并且能夠有效的減輕藥物毒副作用，可見基于熱響應(yīng)性金納米粒子智能藥物遞送系統(tǒng)在臨床診斷與治療方面具有寬闊的應(yīng)用空間。

Conner等人利用一種以近似紅外光為刺激信號的智能藥物載體，構(gòu)建了熱響應(yīng)性金納米粒子智能藥物遞送系統(tǒng)，該治療系統(tǒng)最大的特色在于利用金納米顆粒有效的處理了近紅外光的產(chǎn)熱效應(yīng)。在對荷瘤小鼠實現(xiàn)進(jìn)行光熱療法時，抗癌藥物有效的被釋放出來，同時在Ce6所產(chǎn)生的活性氧輔助下達(dá)到殺滅癌細(xì)胞的目標(biāo)，取得的應(yīng)用效果是極為可觀的。

三、關(guān)于介孔硅納米智能藥物遞送系統(tǒng)的研究

介孔硅納藥物遞送材料（MSN）憑借自體較高比表面積、孔徑結(jié)構(gòu)的有序性、表面富含活性基團(tuán)羥基（-OH）的性能，在研發(fā)降解新藥物載體上具有較高頻率的應(yīng)用。介孔硅納米智能藥物遞送系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，是基于介孔材料表面大批量被功能化修整基礎(chǔ)上的，這樣該智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)就能夠高效率的對各類外加刺激信號，以及對特質(zhì)生理環(huán)境形成的效應(yīng)進(jìn)行精確而刺激性的回應(yīng)。正因如此，MCM-41、MCM-48，、MCM-50等介孔硅結(jié)構(gòu)在化學(xué)催化、分離吸附、藥物遞送控釋等眾多領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用潛力。

磁性-介孔硅復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米顆粒的構(gòu)建，可以將抗癌藥物精確的傳送至腫瘤并發(fā)部位。該體系在構(gòu)建之時，制備實心硅球是前提，繼而在堿腐蝕法的作用下雕刻出中空介孔硅，MnFe沉積的磁性表面層的構(gòu)建，為磁性熱響應(yīng)性控制釋放體系的完善奠定基礎(chǔ)，最后在外加磁場的輔助下，藥物載體向病灶位置遞送的目的得以實現(xiàn)。

四、結(jié)束語

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展前景，其借助材料自體物理、化學(xué)、生物性質(zhì)，實現(xiàn)智能靶向與精確定位的目標(biāo)。當(dāng)然，其特質(zhì)性生物學(xué)用途為臨床疾患診斷與治療效果的提升注入了巨大的動力。也就是說，納米材料、生物醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)有機(jī)整合，使生物材料在響應(yīng)、藥物遞送和疾病診療等方面體現(xiàn)智能化特色，從而使患者少受病痛的折磨，為人類健康做出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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