特殊熒光納米粒子用于監測藥物釋放效果和細胞成像

中國粉體網9月22日訊  診療納米醫學（Theranostic nanomedicine）是隨著納米生物醫學發展起來的一個新興分支。集醫學診斷和治療為一體的多功能納米復合材料。在新型診療納米醫學領域如生物影像、 疾病的協同治療等方面有廣泛的應用前景，有望成為納米醫學的前沿領域。然而，發展具有診療功能的多功能的藥物體系依舊面臨眾多挑戰。首先要解決攜帶藥物的 過早釋放和降解問題，研發智能型的可控藥物釋放體系，減少抗癌藥物對正常細胞和組織的的毒副作用；其次是研發小尺寸的納米治療體系，增加被癌細胞內吞幾 率；隨后要開發高效、生物相容的載藥體系將大部分疏水性抗癌藥物輸送至病患部位；最后是無創、無毒、低成本的監測藥物的傳遞和釋放以及病患部位的診療效 果。

    中國科學院長春應用化學研究所林君研究員及其研究團隊，近年來從事稀土發光材料及其在納米生物醫學領域的研究工作。最近，該課題組在基于上轉換納米材料的多功能診療方面的研究取得了重要進展。考慮到癌細胞部位特殊的化學環境（與正常細胞相比，癌細胞內具有較低的pH 值，同時也具有較高的溫度），他們設計并成功制備了基于親水性和生物友好的介孔二氧化硅包覆的NaYF4: Yb, Er熒光納米粒子，并通過紫外光引發的聚合反應在納米粒子的表面及孔道外壁接枝了溫度/ pH雙重敏感的高分子“刷子”，紫外光引發聚合方法簡便，在正常的環境下即可以操作(不需要除氧除水), 同時這種超小的智能藥物控制釋放體系迎合了癌細胞內高溫/低pH的環境特點，可以智能的實現“刷子”的收縮和伸展以達到藥物的控制釋放，智能納米診療體系 可將抗癌藥物直接輸送至癌細胞和病變組織內，顯著提高了藥物的療效及利用率。同時，稀土上轉換納米熒光探針(NaYF4: Yb, Er) 實現了細胞體內的上轉換熒光成像、跟蹤載藥納米粒子的細胞內吞過程以及監測藥劑的釋放量，實現了適時、適地、劑量監測的藥物釋放效果和細胞成像智能系統。