德克萨斯大学奥斯丁分校的研讨人员为制作纳米凝胶资料供给了新见地。该纳米凝胶能够供给多种医治办法,完成癌症精准医治。而且,除了能够针对肿瘤供给药物外,纳米凝胶还能够靶向恶性细胞(或生物标志物),降解成无毒成分,并履行多种临床功用。
P(AAm-co-MAA)纳米凝胶渠道及其衍生物在精准医疗范畴的使用总述 图片来历:参考资料[1]
该纳米凝胶最重要的特点是,它们能够被化学润饰或“装修”许多生物活性分子。这些润饰使润饰后的纳米凝胶比现有的任何技能都具有更多样的物理和化学特性,虽然它们的来历相同。这类体系有或许针对特定的疾病,乃至是单个患者进行量身定制,在未来或许成为肿瘤学家的有用东西。
DOI: 10.1126/sciadv.aax7946
在最新一期的《科学开展》(Science Advances)上,科克雷尔工程学院(Cockrell School of Engineering)生物医学工程系和麦克塔化学工程系的研讨人员概述了这些用于癌症医治的多功用纳米凝胶的开展。通过一系列化学润饰后,纳米凝胶能够同时或顺次进行以下操作:加载和开释药物、呼应共同的pH环境、辨认生物标志物、将光转化为医治加热并显现降解特性。
该研讨团队由药物投递前驱Nicholas Peppas领导,他是德克萨斯大学药学院和戴尔医学院生物医学工程和化学工程系的教授。
他们组成并纯化了含有羧酸的纳米凝胶,羧酸是天然生物分子中常见的化学官能团。这些官能团使研讨人员能够将纳米凝胶润饰成具有生物活性的分子,如小分子、多肽和蛋白质。为了使纳米凝胶具有靶向性和环境敏感性,需要对其进行组合润饰。
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“咱们看待纳米凝胶的就像看待一块空白的画布,”约翰克莱格(John Clegg)说。“一片空白的画布无非是一些木材和织物。相同,纳米凝胶也是一种简略的结构(由聚合物结合剂和水组成)。当它被不同的生物活性基团润饰或润饰时,它保留了每个增加基团的活性。所以,这个体系能够十分简略,也能够十分复杂。”
该团队将许多有用的部件组组成一个更大的全体的模块化办法,常常使用于其他工程体系,包含但不限于机器人和制作。德克萨斯工程研讨人员也使用了相似的逻辑,来开发他们的纳米标准以外的纳米凝胶上。
研讨人员表明,他们的作业也能够作为“精准医疗”办法的蓝图。在精准医疗中,对患者进行精密调整剂量的靶向医治,其剂量与患者的已知特征和确诊实验中确认的疾病相对应。
克莱格说:“假如像咱们的纳米凝胶这样的纳米颗粒载体要用于准确的医学使用,它们有必要具有满意的适应性,以满意每个患者的需求。咱们信任,咱们的办法,即一种根底纳米凝胶适应于单个患者的共同特征,并促进多种医治形式,比较于开发许多独自的渠道,这是有利的,能够为每个渠道供给一个单一的医治。”
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参考资料:
[1] Synthetic networks with tunable responsiveness, biodegradation, and molecular recognition for precision medicine applications
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