北京時(shí)間10月17日消息 科學(xué)日報(bào)報(bào)道， 包含傳遞至特定組織和細(xì)胞的納米粒子的納米醫(yī)學(xué)將為癌癥診斷和治療提供新方法。理解納米醫(yī)學(xué)生理化學(xué)的相關(guān)性，以及它與生物反應(yīng)和功能的相關(guān)性，對于進(jìn)一步研發(fā)抗癌藥物至關(guān)重要。

三種單分散藥物-二氧化硅納米復(fù)合物，最佳大小50納米

“為了研發(fā)具有高級抗癌特性的下一代納米醫(yī)學(xué)，我們必須理解它們生物化學(xué)特性——尤其是顆粒大小——與它們對生物系統(tǒng)發(fā)生的相互作用之間的相關(guān)性。”美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的材料科學(xué)和工程助理教授程建軍（Jianjun Cheng）這樣解釋道。在這項(xiàng)發(fā)表在期刊《美國國家科學(xué)院院刊》上的最新研究里，程和他的合作作者系統(tǒng)的評估了三種單分散藥物-二氧化硅納米復(fù)合物的與大小有關(guān)的生物學(xué)特征，這些復(fù)合物大小分別為20、50和200納米。

“利用新穎的化學(xué)和工程設(shè)計(jì)，這一領(lǐng)域微型納米粒子的大小有了重大突破，”程補(bǔ)充說道。“然而，目前大多數(shù)被批準(zhǔn)的抗癌納米醫(yī)學(xué)大小為100至200納米之間，近期研究顯示更小的抗癌納米醫(yī)學(xué)——尤其是50納米甚至更小——在活的有機(jī)體內(nèi)表現(xiàn)出更好的性能，例如更高的組織滲透和提高腫瘤抑制。”

“在過去的20至30年間，普查顯示粒子大小在決定生物分布、腫瘤滲透、細(xì)胞內(nèi)化、清除血漿和組織、以及身體排泄物方面起著關(guān)鍵作用，這些都影響了癌癥的治療效力，”研究第一作者唐莉（Li Tang）這樣說道。“我們的研究顯示清晰證據(jù)表明，抗癌納米醫(yī)學(xué)存在最優(yōu)化的粒子大小，導(dǎo)致較高的腫瘤保留。”

在調(diào)查的三個(gè)納米復(fù)合物中，50納米的粒子大小提供了深層腫瘤組織滲透、有效地癌癥細(xì)胞內(nèi)化以及緩慢的腫瘤清除的最優(yōu)結(jié)合在對抗活的有機(jī)體內(nèi)原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性腫瘤時(shí)表現(xiàn)出最高的效力。

為了進(jìn)一步獲得有關(guān)納米醫(yī)學(xué)的尺寸依賴性在腫瘤積累和保留方面的新見解，研究人員研發(fā)了球面對稱腫瘤里納米粒子時(shí)空分布的數(shù)字模型。這一結(jié)果對于指導(dǎo)設(shè)計(jì)癌癥治療的新納米醫(yī)學(xué)的未來研究極其重要，程補(bǔ)充說道。此外，伊利諾伊大學(xué)研究人員研發(fā)的新納米醫(yī)學(xué)——在最優(yōu)大小范圍內(nèi)精確的設(shè)計(jì)大小——有效的阻止人體乳腺癌和預(yù)防動物的新陳代謝，展現(xiàn)出治療一系列人類癌癥的前景。

伊利諾伊大學(xué)的威利特學(xué)者程建軍隸屬生物工程學(xué)院和化學(xué)學(xué)院、貝克曼高等科學(xué)和技術(shù)研究所、微電子和納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、基因組生物學(xué)研究所、弗雷德里克-塞茨材料研究實(shí)驗(yàn)室和伊利諾伊大學(xué)癌癥中心。

唐在伊利諾伊大學(xué)獲得了博士學(xué)位，他目前是麻省理工學(xué)院的博士后研究員。這篇文章的合作作者還包括獸醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)助理教授提摩西•范（Timothy Fan）、材料科學(xué)和工程助理教授安德魯•弗格森（Andrew Ferguso）和食物科學(xué)和人類營養(yǎng)學(xué)教授威廉•海費(fèi)立（William Helferich）。（編譯/嚴(yán)炎劉星）

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