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创新纳米

纳米靶向载药创新平台

高圣医药纳米靶向载药创新平台由新加坡国立大学归国科学家唐孝生博士组建。

唐孝生简介:博士生导师,教授,百人计划入选,纳米载药知深研究员)。高圣医药可以提供纳米靶向载药相关的研究如:药物缓释,siRNA载药,磁性颗粒载药,量子点靶向载药,有机聚合物载药,纳米碳混悬注射液,纳米脂质体注射液开发等。

纳米载药系统,是一种将药物包载于载体内,属于纳米级微观范畴的输送系统。一般将其粒子的尺寸界定在1—1000纳米范围。纳米载体材质可以有很多种,但是它们的大小都属于纳米级的范围,如纳米脂质体,聚合物纳米粒(纳米囊或纳米球),聚合物胶束等。


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   首先,纳米载药系统治疗肿瘤的最大优势,便是实体瘤的高渗透、长滞留效应。自1979年Maeda发现了EPR效应到如今,EPR效应可谓是抗肿瘤纳米药物载体设计的“金标准”。Torchilin曾指出,癌症的靶向治疗最大的突破是EPR(EPR是什么效应)效应的发现。当肿瘤直径增长至1.0—2.0mm时,为了获得足够的营养物质和氧气,肿瘤血管会发生无序生长,在实体瘤组织中形成大量内皮间隙较大、结构不完整的血管;此外,肿瘤组织中淋巴管缺乏致使淋巴液回流受阻,两方面的作用相结合使得血液循环中的大分子物质容易渗透进入肿瘤组织并长期滞留。正常组织的血管内皮细胞连接紧密,血管壁结构完整,大分子类物质不易通过血管壁,则不存在这种情况。

   因此,将药物制成纳米颗粒(粒径在50—200 nm),利用EPR效应,药物可以被保留在肿瘤附近,达到缓慢释放的目的,从而促进药物在肿瘤组织的选择性分布,延长药物作用时间,提高药效并减少全身毒副作用。

   另外,纳米大小的粒子容易被血液中属于单核-巨噬细胞系统(MPS)的“侦察兵”识别,这种系统会迅速识别体内可疑的病菌、废物,将其送到肝脏、脾脏、肺、骨髓等器官。利用这一特性,将药物制成纳米粒,在肝癌、肝转移、骨髓瘤等癌症的治疗方面有很好应用。

   随着各国家政府、大型制药公司的不断投入和新技术、新辅料的突破,纳米药物上市已经越来越多。据统计,美国已实现商业化的纳米药物共有20余个,另有150余个纳米药物和递送系统处于临床前、临床和商业化发展阶段。在我国,政府对纳米药物的开发和研究也给予高度重视,自2006年开始设立的纳米研究国家重大科学研究计划中每年都布局有纳米生物医学领域项目。许多医药企业、高校、科研院所针对纳米药物的研发开展了大量工作,已经取得一些成果。国家食品药品监督管理局已经批准注射用紫杉醇脂质体、注射用阿霉素脂质体、纳米碳混悬注射液等药物上市。

   由于纳米载药系统可以兼顾对肿瘤的杀伤力和降低药物的副作用这两个方面,我们对这驾“纳米马车”有着更多的期待。


下面是我公司唐孝生博士课题组新型纳米靶向载药研究成果:

1、磁性颗粒载药

   Fe3O4 已被证明无毒且具有生物相容性,基于独特的物理、化学、热学和磁性能,超顺磁氧化铁纳米粒子有很大的潜能应用于多种生物医药领域,如细胞标记、靶向及作为细胞生态研究的工具进行细胞分离和净化等细胞治疗;组织修复;药物传输;核磁共振成像;癌细胞的高热治疗等。

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Figure 1. Fe3O4纳米颗粒团簇

2、量子点靶向载药

        量子点载体水溶性量子点表面可以静电或共价结合的方式与生物活性分子连接,构成集标记和运载为一体的载体系统。将肿瘤靶向物质F3肽和沉默基因(silencing genes) siRNA (small interfering RNA)结合在量子点上,用于siRNA的肿瘤细胞靶向运送和荧光示踪。构建了siRNA与量子点的复合物,并作用于K562细胞,不仅可起到细胞标记作用,且作为载体,可成功将siRNA转导入K562细胞。将量子点作为DNA载体,可选择性在细胞内释放DNA。表面带有正电荷的Ag-In-Zn-S量子点可与DNA结合,当与一定浓度的GSH接触时,GSH可置换出量子点表面的配体,引起DNA的释放。结果表明,根据机体中细胞内外GSH浓度的明显差异,量子点载体可高效地将DNA转入细胞内释放,且保持DNA的生物活性。

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Figure 2. Ag-In-Zn-S荧光纳米颗粒在生物标记中的应用

3、有机聚合物载药

        制备双亲性聚合物,与药物分子形成耦合,形成聚合物颗粒,以达到载药和释放的功能。

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Figure 3. PAA包裹的阿霉素在药物缓释中的作用