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血液中的醫(yī)生：聚合物在疾病診斷和治療中的應(yīng)用 已有1人參與
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通過模仿人體自身的循環(huán)運(yùn)載系統(tǒng)，可以更容易打擊到整個(gè)范圍的疾病。在Wooley 實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，他們使用聚合物模擬某些特定生物納米粒子的行為特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)，脂蛋白和病毒。 這些合成的物質(zhì)像體內(nèi)的物質(zhì)一樣，不僅能在血液和身體內(nèi)運(yùn)送，還可以用同樣的方式進(jìn)入細(xì)胞，這可能能夠帶來一系列新的影響深遠(yuǎn)的診斷方式和治療模式。除了釋放核酸，藥物，基因和化療藥物，這些納米結(jié)構(gòu)也可以通過釋放染料和成像探針來輔助疾病的診斷。 發(fā)展這些具有治療功能的納米顆粒面臨的主要挑戰(zhàn)之一便是其攜帶藥物的過早釋放，主要?dú)w咎于顆粒自身被損壞。這項(xiàng)新的研究發(fā)展了一種可以使顆粒更加穩(wěn)定的技術(shù)，稱之為核殼交聯(lián)——在大的聚合物結(jié)構(gòu)里面構(gòu)建小的顆粒，來放緩其攜帶藥物的釋放。實(shí)際上，通過觀察得知，這些聚合物攜帶的藥物和其他治療物可以持續(xù)釋放長達(dá)數(shù)天，同時(shí)，盡可能減少對健康組織的傷害。 高分子化學(xué)的發(fā)展帶來了多到令人難以置信的應(yīng)用。已經(jīng)能夠更好的控制這些合成顆粒的功能，甚至可以產(chǎn)生比自然存在的生物結(jié)構(gòu)更具有優(yōu)勢的性能，來避免通常會(huì)隨之而來的缺點(diǎn)，比如插入突變，有限的攜帶劑量，以及存儲(chǔ)和可擴(kuò)展性的問題。同時(shí)，也可以給這些聚合物設(shè)計(jì)和構(gòu)建其他的特點(diǎn)，使他們能夠?qū)w內(nèi)生理環(huán)境的激發(fā)做出響應(yīng)，比如在特定的溫度或者在某個(gè)具有酸性pH值的腫瘤位點(diǎn)釋放。 結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域可以“程序化”上不同的功能，允許各種相互作用，以及多種攜帶物的釋放。 比如，這些結(jié)構(gòu)可以一次性攜帶和釋放多種治療和診斷工具，并且使用多種靶向機(jī)理來釋放它們。靶向機(jī)理包括通過特異性細(xì)胞識(shí)別完成的主動(dòng)靶向，以及被動(dòng)的靶向，比如腫瘤組織中是通過連接滲漏血管的位點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)釋放。如果在同一個(gè)顆粒中同時(shí)裝載成像探針和藥物，就可能可以同時(shí)進(jìn)行診斷和治療。 這些合成納米粒子的兩個(gè)主要優(yōu)勢是：他們能夠更加靈活的針對不同應(yīng)用來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且，他們不容易激發(fā)免疫系統(tǒng)，能夠被多次注射，不像一些天然的結(jié)構(gòu)。然而，這些合成的納米粒子仍然有限制，即：他們的效率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于具有類似性質(zhì)的那些天然顆粒結(jié)構(gòu)。 M. Elsabahy et al., Poly. Chem. 2012, DOI: 10.1002/pola.25955 |
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