智能化磁性納米藥物載體系統(tǒng)的構(gòu)建與生物學(xué)評(píng)價(jià)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(shí)時(shí)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(shí)的應(yīng)用，并取得了可觀的應(yīng)用成效，從而推動(dòng)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(gè)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(gè)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(lái)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(shí)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(píng)價(jià)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(guò)程中需要對(duì)很多因素進(jìn)行綜合分析，而對(duì)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(shí)、定點(diǎn)和定量地實(shí)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(shí)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(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)體內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)；在聚乳酸、聚乙烯醇等聚合物的協(xié)助下，整個(gè)遞送系統(tǒng)與生物個(gè)體之間的相容性能被強(qiáng)化，在此過(guò)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(duì)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(duì)光、電、磁、熱等刺激及時(shí)響應(yīng)的功能，繼而在將外界刺激作用于病區(qū)上，此時(shí)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(hào)，最后將預(yù)先設(shè)置的功能選項(xiàng)執(zhí)行出來(lái)，這樣藥物就可以依照預(yù)定方案實(shí)現(xiàn)控制性釋放的目標(biāo)，最終對(duì)病患細(xì)胞實(shí)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(shí)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(gè)體系中，在此過(guò)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(hào)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(duì)藥物顆粒運(yùn)載情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(hào)的支配下，促使高分子聚合物對(duì)藥物定點(diǎn)、定量釋放進(jìn)行合理的降解，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(lái)。該智能化系統(tǒng)的構(gòu)建能夠達(dá)到對(duì)癌變細(xì)胞智能化診斷和治療的目的，與此同時(shí)大幅度的提升藥劑遞送的精準(zhǔn)性，此時(shí)藥物的利用效率顯著的提升也是必然的事實(shí)，并且能夠有效的減輕藥物毒副作用，可見(jiàn)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(hào)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(duì)荷瘤小鼠實(shí)現(xiàn)進(jìn)行光熱療法時(shí)，抗癌藥物有效的被釋放出來(lái)，同時(shí)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(duì)各類外加刺激信號(hào)，以及對(duì)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(shí)，制備實(shí)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(chǎng)的輔助下，藥物載體向病灶位置遞送的目的得以實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

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(shí)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(dòng)力。也就是說(shuō)，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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