近日,合肥工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)一種新型可注射水凝膠,通過對腫瘤局部長效可控的藥物釋放,實(shí)現(xiàn)了腫瘤治療效率的大幅提升,為癌癥協(xié)同治療提供了一種新的理論方法。相關(guān)成果以《電荷反轉(zhuǎn)介導(dǎo)形成的粒子水凝膠作為多響應(yīng)藥物遞送平臺用于癌癥的協(xié)同治療》為題發(fā)表于英國皇家化學(xué)會學(xué)術(shù)刊物《Materials Horizons》(影響因子13.183),并被推薦為當(dāng)期內(nèi)封面文章。
圖1 研究成果被選為《Materials Horizons》雜志當(dāng)期內(nèi)封面
實(shí)體腫瘤組織內(nèi)不完善的血管系統(tǒng)、組織間液高壓成為目前化療藥物進(jìn)入腫瘤的主要障礙。局部化療通過將藥物直接注入腫瘤部位,能夠在提高化療效率的同時(shí)降低全身的毒副反應(yīng)。由親水性高分子通過一定的化學(xué)或物理交聯(lián)形成的水凝膠,被認(rèn)為是此類治療藥物的有效載體。然而,目前分子型水凝膠材料仍存在控制藥物釋放能力不強(qiáng),藥物低濃度緩慢釋放易引起腫瘤耐藥性等弱點(diǎn),限制了其臨床應(yīng)用。
針對這一難題,合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院查正寶教授課題組與化學(xué)與化工學(xué)院陸楊教授研究團(tuán)隊(duì)合作,創(chuàng)新性地通過調(diào)控溶液的酸堿度,誘導(dǎo)明膠蛋白納米粒子表面由負(fù)電荷反轉(zhuǎn)為正電荷,使其與帶負(fù)電荷的類黑色素聚多巴胺粒子相互吸引,從而成功制備出質(zhì)地均一的新型可注射水凝膠。
圖2 新型水凝膠的制備示意圖及抗癌機(jī)理
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于對腫瘤弱酸性微環(huán)境及較高濃度的基質(zhì)金屬蛋白酶高度敏感,這一新型水凝膠在包載化療藥物阿霉素后注入腫瘤組織,可實(shí)現(xiàn)腫瘤局部長效的藥物釋放。同時(shí),其納米組成單元中類黑色素聚多巴胺粒子的存在,使該材料可同時(shí)實(shí)現(xiàn)近紅外激光介導(dǎo)的熱促藥物釋放及腫瘤的熱化療協(xié)同治療,提高腫瘤的治療效率。
據(jù)介紹,該方法適用于不同位置的惡性腫瘤治療,且其所采用的構(gòu)建材料均為生物相容可降解材料,具有良好的臨床應(yīng)用前景。
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金、安徽省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。該研究團(tuán)隊(duì)所在的合肥工業(yè)大學(xué)控釋藥物研究室,曾主持研發(fā)多種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和發(fā)明專利保護(hù)的植入劑新藥,并被國家批準(zhǔn)進(jìn)入臨床研究,其中氟尿嘧啶植入劑于2001年獲新藥證書,屬我國藥監(jiān)局批準(zhǔn)的第一個抗腫瘤植入劑新藥。
論文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c9mh00020h#!divAbstract
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