实现化疗药物可控释放,研究人员在肿瘤精准治疗方面取得重要进展

化疗是治疗恶性肿瘤最常用的方法之一。然而,能够针对不同患者的病灶程度实现个性化治疗的可控化疗仍然是一个挑战。为了解决上述问题,西安交通大学化工学院陈鑫教授课题组与药学院张彦民教授课题组制备了一种多重响应的可注射纳米复合水凝胶用于实现化疗药物的可控释放。该水凝胶以温敏型聚(N-丙烯酰甘氨酰胺)作为凝胶主体,通过凝胶网络及氢键相互作用束缚酯酶降解型纳米药物载体、磁热纳米材料及光热纳米材料。在磁场或近红外光的作用下,该复合凝胶能够有效发生凝胶-溶胶转变,进而以脉冲的方式释放出纳米药物载体。相关纳米载体展现出高度的肿瘤选择性,能够快速靶向肿瘤细胞并只在肿瘤细胞中释放抑瘤药物,大大降低了化疗的毒副作用。此外,通过改变磁/光的功率、作用时间等参数,相关纳米载体的释放周期、剂量、频率均可实现精准控释,进而满足不同肿瘤患者个性化治疗的需求。细胞实验和动物实验结果均表明,该复合水凝胶不仅相对与传统纳米材料有着更长的有效治疗周期,更深的肿瘤穿透率,以及更高的治疗精度和效率,而且其治疗过程能根据患者需求精确控制,最终实现绝大部分肿瘤细胞的杀灭并完全抑制肿瘤生长,为临床上肿瘤的精准治疗提供了新思路。

实现化疗药物可控释放,研究人员在肿瘤精准治疗方面取得重要进展

复合凝胶的构筑过程和治疗机理

以上成果以“Nanocomposite Hydrogel with NIR/Magnet/Enzyme Multiple Responsiveness to Accurately Manipulate Local Drugs for On-Demand Tumor Therapy”为题发表在Biomaterials (2020, 262:120357)(IF=10.317)上,该研究充分发挥西安交通大学工学和医学的优势,在交叉研究方面取得新进展。西安交通大学化学工程与技术学院博士研究生袁萍耘和西安交通大学医学院博士研究生杨天枫为该论文共同第一作者,陈鑫教授与张彦民教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、中央高校基本科研基金以及西安交通大学青年拔尖人才计划等的资助,并得到西北大学樊海明教授及天津大学刘文广教授的支持和帮助。

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