医用纳米控释系统的研究进展
药物制剂的新型控释技术研究
药物制剂的新型控释技术研究药物制剂的控释技术一直以来都是药物研发领域的热点之一。随着
科技的不断进步和创新,人们对于药物的控制释放效果也有更高的要求。因此,研究人员不断尝试新的控释技术,以提高药物的治疗效果
和用药便利性。本文将重点介绍一些新型药物控释技术的研究进展。
一、多孔载体控释技术
多孔载体控释技术是一种常见且有效的药物控释技术。通过在药物
制剂中添加多孔载体,可以实现药物分子的逐渐释放。多孔载体可以
通过不同的方法制备,例如溶剂挥发法、相转化法、模板法等。这些
方法能够调控载体的孔径和孔体积,从而影响药物的释放速率和控制
药物的释放时间。多孔载体控释技术在癌症治疗、糖尿病管理等领域
的应用广泛,目前已经取得了一些令人鼓舞的研究结果。
二、纳米技术在药物控释中的应用
纳米技术是近年来快速发展的一项前沿科技,对于药物控释具有重
要的应用价值。纳米材料具有较大的比表面积和独特的物理化学性质,可以将药物负载在纳米材料上,通过改变纳米粒子的尺寸、形态和表
面性质等参数,调控药物的释放速率和途径。此外,纳米材料还可以
保护药物免受外界环境的影响,提高药物的稳定性和生物利用度。在
癌症治疗、局部治疗和疫苗递送等方面,纳米技术已经取得了许多有
益的研究成果。
三、电子控释技术的研究进展
电子控释技术是一种新型的药物控释技术,通过电子器件实现药物的定量释放。该技术基于电活性聚合物材料对外界电刺激的响应性,通过改变电刺激的参数(如电压、频率等),可以精确地控制药物的释放速率和剂量。电子控释技术的优势在于能够实时监测和调节药物的释放过程,提高用药的精确性和个性化,为慢性病患者的治疗提供了新的途径。
纳米药载体在肿瘤靶向治疗中的应用现状和趋势
纳米药载体在肿瘤靶向治疗中的应用现状和
趋势
随着临床医学的不断发展,肿瘤的治疗手段也得到了显著进展。在过去,放疗和化疗是肿瘤治疗中的主要手段,但其存在的副作
用和限制使得其应用受到限制。近年来,随着纳米技术的不断发展,纳米药物成为了肿瘤治疗领域的新热点。而纳米药物的关键
在于其药物载体。纳米药物通过利用多种载体将药物精确输送至
病灶,可以大大提高药效,减少副作用。本文将介绍纳米药载体
在肿瘤靶向治疗中的应用现状和趋势。
一、纳米药物的优势
纳米药物通过纳米技术制备而成,具有许多传统药物无法比拟
的优势。首先,纳米颗粒大小具有尺度效应。纳米颗粒比普通药
物小很多,能够更容易地渗透至肿瘤组织中,而不会被正常组织
过滤掉。其次,纳米药物具有良好的生物相容性和生物可分解性。药物载体在体内不会引起免疫系统的攻击,从而不会被排斥。最后,纳米药物具有特异性。纳米药物可以通过特定的靶向分子选
择性地与肿瘤细胞结合,实现对肿瘤组织的精确识别和定位。
二、纳米药载体的类型
纳米药物的药物载体是纳米技术中的关键技术之一,不同类型的药物载体对纳米药物的性质和应用具有重要影响。当前,常见的纳米药物载体主要包括脂质体、蛋白质纳米粒子、聚合物纳米粒子、金属纳米粒子、碳纳米管等。
1、脂质体
脂质体是一种由磷脂和胆固醇等组成的微小球形结构,可用于携带各种药物。脂质体具有尺度效应和良好的生物相容性,能够稳定地携带药物并减少药物的毒性。同时,脂质体能够通过改变其表面组分实现对靶向分子的选择性结合,因此在靶向治疗中具有广阔的应用前景。
2、蛋白质纳米粒子
纳米在医学上应用的现状与展望
纳米在医学上应用的现状与展望
1纳米诊断技术
1.1细胞分离与染色
纳米细胞分离技术的出现有助于解决生物医学中快速获取细胞标本的难题。将15~20nm的SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中,利用梯度原理,通过离心技术快速分离所需要的细胞[1]。用这种方法很容易将怀孕仅8周左右的孕妇血样中极少量的胎儿细胞分离出来,通过对其染色体的分析,判断胎儿是否有遗传缺陷。应用纳米免疫磁珠检测早期肺癌患者循环血液中的肿瘤细胞,可以监测肺癌的转移情况[2]。
纳米颗粒也为建立新的细胞染色技术提供了新的途径。段箐华等[3]用联吡啶钌配合物[Ru(Ⅱ)(bpy)3]2+、异硫氰酸罗丹明B(TRITC)、异硫氰酸荧光素等荧光
分子标记SiO2纳米颗粒,实现了体外对B淋巴细胞、肝癌细胞、早期凋亡乳腺癌细胞、系统性红斑狼疮细胞的特异性识别。异硫氰酸荧光素标记的SiO2纳米颗粒表面接特异抗体,可用于免疫学检测[4]。
1.2纳米造影剂
无机纳米粒子因其形状、尺寸和组成的不同而具有独特的物化性能,可用作新型生物造影材料,能提供良好的检测信号对比度和生物分布度,提高诊断效率,并有望将现有的解剖学层面的造影技术推向分子水平,即“分子造影”[5-7]。纳米造影剂一般需要3个组成部分:(1)无机纳米粒子核,如金、氧化铁等,用以实现造影增强效果;(2)水可分散的壳层,如聚乙二醇等,用以提高无机纳米粒子核的溶液稳定
性;(3)赋予靶向功能的生物活性分子,如蛋白、多肽和抗体等。
高分子修饰的氧化铁纳米粒子,如葡聚糖包裹的超顺磁性氧化铁纳米粒子已被用于临床以提高解剖学层面的磁共振造影[8],也被用于分子造影[9]。传统的检测方法对Ⅰ、Ⅱ期癌症检出率小于15%,使用高磁共振对比度的造影剂能够提高早期
药物递送系统中的纳米磁性技术研究进展
药物递送系统中的纳米磁性技术研究进展
近年来,纳米技术在医学领域得到广泛应用,其中纳米磁性技术对
药物递送系统的研究成果备受关注。纳米磁性技术结合了纳米材料的
特殊性质和磁性的响应性,为药物递送提供了新的解决方案。本文将
围绕纳米磁性技术在药物递送系统中的研究进展展开讨论。
一、纳米磁性技术在药物递送系统中的原理及优势
纳米磁性技术的核心原理是利用具有磁性的纳米材料作为药物载体,通过外加磁场的作用实现药物的靶向输送。这种技术具有以下几个优势:
1. 高度靶向性:纳米磁性药物载体可以通过表面修饰实现对特定细
胞或组织的高度靶向递送。通过合理设计载体的表面修饰,如与靶细
胞表面的特异性靶向分子结合,可以实现药物的精准递送,提高药物
的疗效。
2. 控释性能优越:纳米磁性材料可以通过调节外界磁场的强弱来控
制药物的释放速率和位置。这种可调控的控释性能使药物递送系统更
能保持恰当的药物浓度,避免过量用药或药物在体内过早降解的问题。
3. 可视化追踪:纳米磁性技术可以结合成像技术,如磁共振成像(MRI),实现对药物递送过程的实时监测和准确定位。这为药物递
送过程的定量研究提供了重要手段。
二、纳米磁性技术在癌症治疗中的应用
癌症治疗是纳米磁性技术在药物递送系统中的一个重要应用领域。
目前,已有多种纳米磁性治疗药物递送系统在临床试验中展现出良好
的疗效。
1. 磁性纳米粒子药物递送系统:磁性纳米颗粒作为药物载体,具有
较大的比表面积和较强的磁响应性。在磁场的作用下,药物可以被精
确输送到靶细胞处,有效提高治疗效果。
2. 磁性纳米粒子联合光热疗法:将具有光热效应的纳米材料与磁性
缓控释技术的研究进展
缓控释技术的研究进展
前言
随着药物研发的不断深入,越来越多的药物需要通过缓控释技术进行管理和控制。缓控释技术的发展也越来越成熟,在医疗领域有着广泛的应用。本文将介绍缓控释技术的研究进展,包括技术原理、应用场景以及未来发展方向等内容。
缓控释技术原理
缓控释技术是为了满足药物的各种需求而产生的技术。通俗一点的讲就是把药物过早发放出来不现实,需要让药物在体内慢慢释放,尽可能的让药物作用的时间和持久度达到最佳状态。其原理就是通过药物与载体的共存,来实现长效的释放效果。药物在载体的帮助下,可以实现延长药物活性材料的作用时间,延长药效,减少服用次数以及更低的副作用。
缓控释技术包含的载体种类很多,药物主要是包含在载体种类中,源源不断的释放药物。药物和载体之间的交互作用是压实的,载体能够影响药物的物性、热性和结构。因此,药物的持久时间、速率等都和载体的制备和性能有关。
缓控释技术的应用场景
缓控释技术的应用场景很多,下面列举几个例子:
肿瘤治疗
肿瘤化学治疗主要利用细胞毒性药物杀死癌细胞。但是顺带的是,药物也会对正常细胞造成损伤。缓控释技术就能够实现药物向癌细胞有选择的释放。让药物对癌细胞的毒性达到最大,而对正常细胞的毒性达到最小。
糖尿病治疗
糖尿病是一种常见疾病,需要每天定时注射胰岛素。缓控释技术可以将胰岛素包装在缓控释剂中,缓缓释放到身体中,达到最佳作用的时间。这样可以减少注射的次数,减轻病人的负担。
阿尔茨海默病治疗
阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,可以通过缓控释技术实现药物的持续释放,达到延缓疾病进展的效果。
药物的智能控释系统研究
药物的智能控释系统研究
药物的智能控释系统研究在近年来逐渐受到广泛关注,其通过利用物理或化学手段来实现药物在体内的智能释放,以提高药物疗效、减少副作用,并增加患者的便利性。本文将介绍药物的智能控释系统研究的现状、应用前景以及相关技术。
一、药物的智能控释系统
药物的智能控释系统是通过调控药物的释放速率和时机,以实现药物的精确控制。这些系统通常由载药材料和响应环境控制组分构成。载药材料可以是聚合物、纳米颗粒、高分子凝胶等,而响应环境控制组分则是根据内外环境变化而调控药物释放的机制。
二、现有药物智能控释系统的研究进展
目前,许多药物的智能控释系统已经在实验室中取得了一些突破。例如,通过光敏聚合物材料可以实现药物在特定光照条件下的释放,这种系统可以用于光热疗法等治疗方法。另外,温度敏感的高分子凝胶材料可以根据体温的变化来控制药物的释放速率,从而增强药物的疗效。
三、智能控释系统应用的前景和挑战
智能控释系统的应用前景广阔,能够为临床治疗带来巨大的好处。例如,在癌症治疗中,智能控释系统可以实现抗癌药物的定向传递,减少对正常细胞的损伤。此外,智能控释系统还可以应用于糖尿病治疗,通过根据血糖水平自动释放胰岛素,帮助患者更好地控制血糖。
然而,智能控释系统仍然面临一些挑战。首先,如何选择合适的载
药材料和响应环境控制组分是一个重要的问题。其次,智能控释系统
的研发和应用需要跨学科的合作,涉及材料科学、化学、生物学等多
个领域。此外,智能控释系统的长期安全性和稳定性也需要进一步的
研究和验证。
四、药物智能控释系统的相关技术
药物输送系统的纳米技术研究
药物输送系统的纳米技术研究近年来,随着纳米技术的发展,药物输送系统的研究也取得了令人
瞩目的进展。纳米技术在药物输送方面的应用,可以提高药物的疗效
和减少副作用,对于解决传统药物输送系统存在的问题具有重要意义。本文将从纳米技术的应用、药物输送系统的构建以及未来发展方向等
方面探讨药物输送系统的纳米技术研究。
1. 纳米技术在药物输送方面的应用
纳米技术的应用为药物输送系统提供了新的思路和方法。纳米颗粒
作为载药系统,具有高比表面积、可调控大小和表面性质等特点,可
以实现药物的高负荷、靶向输送。同时,纳米技术还可以通过改变纳
米颗粒的形状、表面修饰等手段来控制药物的释放速率和输送路径,
提高药物在体内的稳定性和生物利用度。
2. 药物输送系统的构建
在纳米技术的支持下,药物输送系统的构建变得更加精细和可控。
一种常见的构建方式是利用纳米粒子作为药物载体,将药物封装在纳
米粒子内部,通过改变纳米粒子的表面性质和特征,来实现药物的靶
向输送。此外,纳米脂质体、纳米乳液、纳米胶束等纳米载体也可以
用于药物输送系统的构建。通过合理设计和调控这些纳米载体的性质,可以实现药物的控释和靶向性输送。
3. 药物输送系统的优势与挑战
药物输送系统的纳米技术应用,具有一系列优势和潜在挑战。首先,纳米技术可以提高药物的溶解度和稳定性,改善药物的生物利用度;
其次,纳米载体可以增加药物在靶组织的积累,减少对非靶组织的损伤,提高药物疗效;此外,纳米技术还可以实现多药联合运输和靶向
治疗等功能。然而,纳米材料的安全性和制备工艺等问题,也是目前
亟待解决的挑战。因此,在研究和应用纳米技术的同时,还需要加强
药物输送系统的设计与开发研究
药物输送系统的设计与开发研究药物输送系统(Drug Delivery System)是现代医学领域的重要研究
方向之一,旨在提高药物疗效、减少不良反应,并改善患者的治疗体验。本文将探讨药物输送系统的设计与开发研究,涉及系统的组成、
工作原理、研究进展以及未来的发展趋势等方面内容。
一、药物输送系统的组成
药物输送系统主要由以下组成部分构成:
1. 载体材料:药物输送系统的载体材料应具备良好的生物相容性和
生物降解性。常用的材料包括聚合物、纳米材料等,可根据药物特性
和目标组织的要求选择合适的载体材料。
2. 药物核心:药物核心是药物输送系统中承载药物的部分,根据不
同的治疗需求可采用普通药物、基因药物或蛋白质药物等。
3. 控释系统:控释系统用于控制药物的释放速率和时间,以实现合
理的药物输送。控释系统的设计可以基于滴定、溶解、聚合物膜包覆
等原理,根据具体应用可以选择恒速释放、缓释、定点释放等方式。
二、药物输送系统的工作原理
药物输送系统的工作原理主要包括药物输送、控释和靶向三个方面:
1. 药物输送:通过设计合理的载体材料和药物核心,药物可以以纳
米颗粒、胶囊、微球等形式封装在药物输送系统中,以便于输送到目
标组织或靶位。
2. 控释:药物输送系统在进入体内后,可根据设定的机制控制药物的释放速率和时间。例如,通过聚合物包覆的控释系统可以根据材料性质的变化而自行调节释放速率。
3. 靶向:药物输送系统可以通过靶向配体、靶向基因等手段实现对特定组织或细胞的靶向输送,减少对正常组织的伤害和副作用。
三、药物输送系统的研究进展
药物纳米递送系统的研究进展
药物纳米递送系统的研究进展
随着纳米技术的不断发展,药物纳米递送系统作为一种有效的治疗手段,被广泛关注和研究。药物纳米递送系统是通过将药物载体纳米化,使其具有更好的生物利用度和靶向性,提高药物疗效同时减少药物副作用。本文将介绍药物纳米递送系统的研究进展,包括纳米递送系统的分类、纳米递送系统的制备方法及其应用。一、纳米递送系统的分类
根据药物纳米递送系统的载体材料和药物载体的组成,可将其分为无机纳米递送系统、有机纳米递送系统、生物纳米递送系统。无机纳米递送系统采用无机材料作为药物载体,常见的有金属氧化物、金属磷酸盐等。有机纳米递送系统采用有机材料作为药物载体,常见的有脂质体、聚合物等。生物纳米递送系统则是通过利用生物分子进行载体设计和构建。此外,根据药物释放的方式和靶向性的不同,还可将纳米递送系统分为靶向型纳米递送系统、响应型纳米递送系统、控释型纳米递送系统等。
二、纳米递送系统的制备方法
纳米递送系统的制备方法包括物理方法和化学方法。常见的物理方法包括机械法、膜法、混悬法等,这些方法主要是通过物理手段将药物载体纳米化。化学方法则是通过化学反应或化学合成将药物载体制备成纳米载体。常见的化学方法包括沉淀法、共沉淀法、乳化法、溶剂挥发法等。同时,也有一些新型方法被提出,比如激光蚀刻法、电成形法等。这些方法可以将药物载体纳米化,从而提高药物的生物利用度和靶向性。
三、纳米递送系统的应用
药物纳米递送系统已经在临床和科研领域中得到广泛应用。以肿瘤治疗为例,药物纳米递送系统可以将药物有效的释放至肿瘤局部,从而减少药物的副作用,并提高药物治疗效果。此外,药物纳米递送系统还广泛应用于治疗心血管疾病、神经
纳米药物递释系统的脑靶向研究进展
纳米药物递释系统的脑靶向研究进展
一、本文概述
随着纳米科技的迅速发展,纳米药物递释系统已成为医药研究领域的重要分支,尤其在脑疾病治疗领域显示出巨大的应用潜力。由于血脑屏障的存在,传统药物往往难以有效穿透脑组织,导致脑部疾病治疗效果不佳。研究和发展脑靶向的纳米药物递释系统,对于提高脑部疾病的治疗效果具有重要意义。本文旨在综述近年来纳米药物递释系统在脑靶向研究方面的进展,包括纳米药物递释系统的基本原理、设计策略、以及在实际应用中面临的挑战和可能的解决途径。通过对这些内容的深入探讨,旨在为未来的纳米药物递释系统研究提供新的思路和方向,以期能够更好地服务于脑部疾病的治疗。
二、纳米药物递释系统的基本原理与特点
纳米药物递释系统(Nanodrug delivery systems, NDDS)是一种利用纳米技术将药物精确地输送到特定部位的创新性药物递送平台。其基本原理在于利用纳米材料的特殊性质,如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,实现对药物的精确控制、缓释和靶向递送。
纳米药物递释系统通过纳米尺寸的药物载体,可以显著提高药物
的溶解度和稳定性,从而改善药物的生物利用度。纳米载体还可以通过改变药物的释放动力学,实现药物的缓释和持续释放,减少药物剂量和副作用,提高治疗效果。
纳米药物递释系统具有独特的靶向性。通过修饰纳米载体的表面,可以使其主动或被动地靶向到特定的组织或细胞。例如,利用脑毛细血管内皮细胞上的特殊受体,可以实现纳米药物递释系统对脑组织的靶向递送,从而提高药物在脑内的浓度,增强治疗效果。
纳米药用控释缓释系统的应用
纳米药用控释缓释系统的应用
控释制剂常泛指能控制药物释放速度和释药割让的制剂而不管其为一级还是零级释放药物。
纳米材料作为药用载体应用,应具备以下条件:无致癌性、无毒;不产生与药物治疗目的相反的作用;不与药物发生化学反应;
纳米控释系统有以下特点:(1)可缓释药物,从而延长药物作用时间;(2)可达到靶向输送目的;(3)可在保证药物作用前提下,减少给药剂量,从而减轻毒副反应;(4)可提高药物稳定性,有利于储存
1.癌症治疗:一些研究已报道,纳米粒子缓释抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内的有效时间,
减慢肿瘤生长;由于肿瘤细胞有较强的吞噬能力,肿瘤组织血管的渗透性也较大,所以静脉途径给予的纳米粒子可在肿瘤内输送,从而提高疗效、减少给药剂量和毒副反应。
2.延长药效作用:对纳米粒子进行修饰,使延长药物载体的作用时间,或延长对肝和肾以
外的器官靶向输运。如硝苯地平纳米粒子,早期降压幅度小,降压作用维持时间延长。
3.口服用药:纳米粒子包裹的药物受到胃酸和分解蛋白酶作用,而且纳米粒子能够促使那
些被包裹的口服吸收特性很差的药物在肠道的传递。这样被纳米粒子包裹的药物就可以作为持久的口服药物载体,并且可以提高生物利用度。
纳米控释系统是一种非常有前途的控释系统,对一些动物模型的研究已显示出极好的效果,具有光明的应用前景。
基于超分子作用构筑多功能纳米药物释放系统的研究
基于超分子作用构筑多功能纳米药物释放系统的研究
基于超分子作用构筑多功能纳米药物释放系统的研究
摘要:纳米药物释放系统是一种重要的药物传递平台,能够提高药物的稳定性和选择性释放,实现个性化治疗。超分子作用是构筑多功能纳米药物释放系统的关键技术之一。本文通过综述超分子作用在构筑多功能纳米药物释放系统中的应用、优势和挑战,总结了目前多功能纳米药物释放系统的研究进展和未来发展方向。
1. 引言
纳米药物释放系统是一种为了提高药物疗效和减少副作用而设计的药物传递平台。随着纳米技术的快速发展,多功能纳米药物释放系统因其独特的优点在药物传递领域备受关注。超分子作用作为一种特殊的非共价相互作用,在构筑多功能纳米药物释放系统中发挥着重要作用。
2. 超分子作用在纳米药物释放系统中的应用
超分子作用包括氢键、离子键、范德华力等多种相互作用。这些相互作用可以在纳米粒子的外壳、内部载药结构以及纳米粒子与生物环境之间起到多种作用。例如,通过氢键作用,可以实现载药结构的稳定性和可控释放;通过离子键作用,可以实现药物的靶向输送和释放;通过范德华力作用,可以实现载药系统的高效吸附和膜透性调控。
3. 超分子作用在纳米药物释放系统中的优势
与化学键相比,超分子作用具有动力学可逆性、高选择性、灵活调控性等优势。这些优势使得超分子作用能够实现药物释放系统的自组装、多功能化和可重复使用性。超分子作用还可以与生物环境中的生物分子相互作用,提高纳米药物释放系统的
生物相容性和生物活性。
4. 多功能纳米药物释放系统的研究进展
多功能纳米药物释放系统主要包括基于超分子作用的纳米粒子、纳米胶囊和纳米纤维等。这些系统在药物递送方面表现出良好的性能,能够实现药物的靶向输送、控释和成像等多功能。目前已有许多研究致力于改善多功能纳米药物释放系统的稳定性、选择性和生物活性。
如何利用纳米技术提高药物控释效果
如何利用纳米技术提高药物控释效果
纳米技术是一种革命性的科学技术,通过科学精密的控制和制备,将物质的尺寸控制在纳米级别。在医药领域,纳米技术为药物控释带来了许多机遇和挑战。药物控释是指通过合适的技术手段,使药物在体内以一定速率释放,以提高药物的治疗效果和减少药物的副作用。本文将介绍如何利用纳米技术提高药物控释效果。
纳米技术可以通过纳米材料的制备和调控,实现对药物的精确控制释放。纳米材料具有较大的比表面积和高度可调控的微环境,可以在微观尺度上进行药物的嵌入、吸附、包覆等处理,从而实现药物的控释。例如,纳米粒子可以包裹药物形成纳米粒子药物复合物,通过纳米粒子的表面、空腔和内部通道等结构特点,调控药物的释放速率和方式。这种纳米粒子药物复合物可以通过靶向到达疾病部位,释放药物,提高药物的局部疗效。
纳米技术还可以通过纳米载体的应用,提高药物控释效果。纳米载体是指将药物包裹在纳米尺度的材料中进行运载和释放。常见的纳米载体包括纳米胶束、纳米颗粒、纳米脂质体等。这些载体具有良好的生物相容性、药物稳定性和可调控性,能够有效地控制药物的释放速率和方式。同时,纳米载体还可以通过改变其表面性质和包裹药物的方式,实现对药物的靶向输送和局部释放,提高药物在病灶处的积累和疗效。
纳米技术还可以利用其特殊的生理效应,提高药物控释的效果。纳米材料具有较小的尺寸和大量的表面反应位点,可以增加药物的接触面积,提高药物的溶解度和可溶性。这对于一些溶解度较差的药物来说,可以显著提高其溶解度和生物利用度。纳米材料还具有较大的比表面积和高度可调控的化学环境,可以改善药物的物理化学性质,如药物的晶型、结晶度和稳定性,从而提高药物在体内的稳定性和控释效果。
生物纳米技术在药物递送中的应用研究
生物纳米技术在药物递送中的应用研究
随着科技的不断发展,纳米技术得到了广泛的应用。其中,生物纳米技术便是其中之一。生物纳米技术结合了生物学和纳米科技,对人们的生命健康事业发挥着越来越重要的作用。在药物递送领域,生物纳米技术的应用也越来越广泛。
生物纳米技术是将纳米尺度的物质应用于生理学及医学中的技术。其目的是为了把纳米技术所发挥的优越性能引入到生物领域中,从而提高医学及生物领域的诊疗及工作效能。而在药物递送方面,生物纳米技术则是一种可以有效避免药物因低生物可利用度而导致的过量用药等负面影响的方法。因此,生物纳米技术在药物递送中的应用备受关注。
一、生物纳米技术在药物递送中的原理
药物递送是将药物通过外部方式,以最小的剂量、最长的作用时间、最高的疗效,从而减少不必要的副作用。而生物纳米技术将纳米级别的物质引入生物系统,通过这种原理来完成药物递送。
具体而言,生物纳米技术中的纳米粒子可以针对不同的细胞或组织,使用不同的递送方式,分别进入不同的细胞或器官,从而将药物精准地递送到患部,减少药物递送中的浪费和不必要的痛苦。
二、生物纳米技术在药物递送中的优点
相比其他药物递送方法,生物纳米技术具有以下的优点:
1. 生物纳米技术递送的药物更加准确,能够直达靶细胞或组织,从而降低用药剂量,减少不必要的副作用。
2. 生物纳米技术制备的药物递送体系具有较好的可控性和稳定性,减少了药物在递送过程中的渗漏、氧化、裂解等情况。
3. 生物纳米技术递送的药物能够起到很长时间的作用,从而减少药物的频繁使用,改善患者的用药体验。
纳米技术在医药学领域中研究应用进展
和纳米脏囊( aoa s [ 。由于纳米控释系统特有 的性 质 na cpue s)
使其在药物输送方面具有许多优越性 一 如可 缓 释 药 物 , 长 药 延 物作 用 时 间 ; 到 靶 向输 送 目的 ; 达 在保 证 药 物 作 用 的 前 提 下 减 少给 药 剂 量 轻 或 避 免 毒 副 反 应 ; 高 药 物 稳 定 性 一 利 减 提 以 于 储 存 ; 立 新 的 给药 途 径 一 括 体 内 局 部 给 药 、 膜 吸收 给 建 包 黏
物 学 及 其 技 术 的 发 展 . 肽 类 药 物 显 示 出 优 干 传 统 药 物 的治 多 疗 敬 果 . 也 具 有 其 特 有 的缺 点 : 【 服 时 易被 胃肠 道 内 的 蛋 但 f 白 水解 酶 降 解 . 所 必 须 注 射 给 药 ; 卫生Hale Waihona Puke Baidu 半 衰 期 极 短 . 所
纳 米 技 术 (n n tc n lg ) 指 在 纳 米 尺 度 下 对 物 质 进 a oeh oo y 是 行 制 备 、 究 和工 业 化 , 研 以及 利 用 纳 米 尺 度物 质进 行 交叉 研 究 和 工 业 化 的 一 门综 台 性 的技 术 体 系 一 已有 的研 究 表 明 , 米 。 纳 技 术 可 应 用 于医 学 、 学 、 物 学 和 信 息 技 术 等 领 域 . 而 药 生 化 从 可 以在 无 创 式 徽 创 医 学 中发 挥 重 要 作 用 现 就纳 米技 术 在 医 药 学 领 域 中 的研 究 应 用 进 展 综 述 如 下 1 纳 米 技 术在 医 学 领 域 中的 研 究 和 应 用进 展 l 1 纳 米 机 器 人 充 当微 型 医 生 纳 米娃 术 可 能 导 致 纳 米 机 械装 置 和 传 感 器 的产 生 。 米 机 器 ^ 也称 分子 机 器 人 . 纳 纳 是 米机 械装 置 与 生 物 系统 的 有 机 结 合 . 是 纳 米 技 术 应 用 于 医 它 学 领域 中最 具有 诱 惑 的 内容 在 生 物 置 学 工 程 中可 充 当微 型 医 生0 , 决 传 统 医 生 难 以 解 决 的 问 题 这 种 纳 米 机 器 』 可 注 ]解 、 入 人 体 血 管 内 成 为 血 管 中运 作 的分 于机 器 ^ 砦 分 子机 器 这 人 可 以 从 溶 解 在 血液 中 的 葡 萄 糖 和 氧 气 获 得 能 量 . 并通 过 外 界 给 予 的 声 信 号 按 编 制 好 的 程 序 探 示 它 们 碰 到 的 任 何 物 体 。 分 于 机 器 人 可 以 进 行全 身健 康 检 查 一 通 脑 血 管 中 的血 。 疏 栓 除 心 脏 动 脉 脂 肪 沉 积 物 , 噬 病 菌 . 死 癌 细 胞和 监 视 清 吞 杀 体 内 的 病 变 等 . 必 然 给 现 代 医 学 的诊 断 和 治 疗 带 来 一 场 深 这 刻 的 革命 在 现 代 医 学 中 , 线 透 视 、 x 血管 造影 、 T 和 磁 共 振 C 成 像 等拄 术 诊 断 疾 病 必 不 可 少 的 手 段 利 用 机 器 ^ 对 疾 是 而 病 的诊 断 和治 疗 则 能 同时 完 成 纳 米 机 器 八 还 可 以用 来进 行
纳米技术在医疗中的应用
纳米技术在医疗中的应用
随着科技的发展,纳米技术在各个领域都得到了广泛的应用,其中医疗领域也不例外。纳米技术的应用为医疗行业带来了许多新的机会和挑战。本文将探讨纳米技术在医疗中的应用,并分析其对医疗行业的影响。
一、纳米技术在药物递送中的应用
在传统的药物递送系统中,药物通常是以粒子或液态形式进行输送的。而纳米技术的出现可以将药物制剂制作成纳米颗粒,这些颗粒可以更好地穿透组织和细胞膜,达到具体的治疗位置。例如,纳米颗粒可以通过靶向递送的方式将药物直接输送到肿瘤细胞中,减少对健康细胞的损伤,并提高治疗效果。
此外,纳米技术还可以通过修饰药物纳米颗粒的表面,使其可以在体内释放药物。这种控释系统可以根据疾病的进展和患者的需要,控制药物的释放速率和时间,从而更好地满足治疗要求。例如,纳米技术可以用于制造药物缓释系统,可以持续地释放药物,避免频繁给药带来的不便。
二、纳米技术在诊断中的应用
纳米技术在医疗诊断方面的应用,主要集中在图像学和生物分析学领域。
在图像学中,纳米技术可以用于增强医学影像的对比度和灵敏度。通过将纳米颗粒标记在靶向药物或造影剂上,可以更好地探测和定位
疾病的位置和程度。例如,通过将纳米颗粒标记在肿瘤细胞上,可以
提高癌症的早期诊断率,并且在治疗过程中可以用来评估治疗的效果。
在生物分析学中,纳米技术可以帮助科学家更好地研究生物标志物
和分析生物样本。例如,通过纳米探针的使用,可以检测血液中微量
的分子,如DNA、RNA或蛋白质。这些技术的进步不仅可以提高早期癌症的检测和诊断的准确性,还可以用于监测疾病的进展和治疗效果。
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医用纳米控释系统的研究进展
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常 津 刘海峰 姚康德
(天津大学材料科学与工程学院,天津300072) 医用纳米控释系统作为药物、基因传递和控释的载体,是一种新型的控释体系。它与微米粒
子载体的主要区别是超微小体积,它能穿过组织间隙并被细胞吸收,可通过人体最小的毛细血管,还可通过血脑屏障,因而作为新的控释体系而被广泛研究,具有广阔的发展前景。本文重点论述了纳米控释系统在药物和基因载体方面的最新研究进展,并对其发展前景提出展望。
关键词: 纳米粒子;药物控释;靶向控释;基因载体;生物利用度
分类号: R318.08
0 引言
纳米控释系统包括纳米粒子(Nanoparticles )和纳米胶囊(Nanocapsules ),它们是粒径10nm 到500nm 之间的固状胶态粒子,活性组分(药物、生物活性材料等)通过溶解、包裹作用位于粒子内部,或者通过吸附、附着作用位于粒子表面。制备纳米控释系统的载体材料都是高分子化合物,以合成的可生物降解的聚合物体系和天然的大分子体系为主,前者如聚氰基丙烯酸烷基酯、聚乳酸2聚乙醇酸共聚物等,它们在体内通过碳链的水解作用而降解,降解产物对人体基本无毒性;后者如天然的蛋白、明胶、多糖等。对于不同高聚物的选择主要依据系统的治疗用途,被释放药物的外形和生物相容性等因素。制备纳米控释系统的方法主要有以不同单体通过聚合反应制备纳米微粒的的乳液聚合和界面聚合技术;以及利用高分子聚合物采用超声乳化2溶剂挥发法制备纳米微粒的技术[1~3]。纳米控释系统中药物的释放机理可以是药物通过囊壁沥滤、渗透和扩散出来;也可以是基质本身的溶蚀而使其中的药物释放出来。
由于纳米控释系统特有的性质,使其在药物和基因输送方面具有许多优越性;(1)可缓释药物,从而延长药物作用时间;(2)可达到靶向输送的目的;(3)可在保证药物作用的前提下,减少给药剂量,从而减轻或避免毒副反应;(4)可提高药物的稳定性,有利于储存;(5)可保护核苷酸,防止其被核酸酶降解;(6)可帮助核苷酸转染细胞,并起到定位作用;(7)可用以建立一些新的给药途径。这都是其他输送体系所无法比拟的。所以,纳米控释系统是一非常有前途的控释系统,对其研究会越来越深入,其用途也会越来越广泛4,5]。
1 药物载体
由载体材料和负载药物组成的纳米载药控释系统要满足以下的标准:(1)必须保持或聚集在指定的位置;(2)必须在指定的位置以适当的速度释放药物;(3)用药的稳定和方便必须是药学上可接受的;(4)如果用于肠道外必须是无菌的;(5)组成载药系统的载体材料必须是无毒的、可降解的。
1.1 癌症治疗
纳米控释系统最有发展的应用之一是用作抗肿瘤药物的输送系统。细胞活性的加强和肿第19卷第4期2000年12月中国生物医学工程学报CHIN ESE JOURNAL OF BIOMEDICAL EN GIN EERIN G Vol.19No.4December 2000
3天津市自然科学基金资助项目(963607811)收稿日期:2000204214
瘤内脉管系统的衰弱导致静脉内纳米粒子的聚集。一些研究已经报道[6~9],纳米粒子缓释抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内的存留时间,减慢了肿瘤的生长,与游离药物相比延长了患肿瘤动物的存活时间。由于肿瘤细胞有较强的吞噬能力,肿瘤组织血管的通透性也较大,所以,静脉途径给予的纳米粒子可在肿瘤内输送,从而可提高疗效,减少给药剂量和毒性反应。体内和体外实验均证明[10],把亲脂性免疫调节剂muramyl dipeptide 或muramyl tipeptide cholesterol 装载到纳米胶囊中,其抗转移瘤作用比游离态制剂更有效。阿霉素A 的聚氰基丙烯酸异丁酯纳米粒子的体内外抗肝细胞瘤效果均明显优于游离的阿霉素A 。另外,吸附于聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子上的寡核苷酸已经被证实提高了其对核酸酶的稳定性,并形成了更理想的细胞定位[11]。Chavany 等人已经证明[12],当受到蛇毒液中的磷酸乙酯酶作用时,被纳米粒子包裹的寡核苷酸的寿命从2分钟提高到了1200多分钟。
通过对纳米粒子的修饰,可以增强其对肿瘤组织的靶向特异性。如Allemann [13]把抗肿瘤药ZnPcF16装载到聚乳酸(PLA )纳米粒子和聚乙二醇(PEG )修饰的PLA 纳米粒子中,给小鼠静脉注射后,发现前者的血药浓度较低(AUC 02168=227ug ・h/g ),这是因为PEG 修饰的纳米粒子能减少网状内皮系统的摄取,同时,增加肿瘤组织的摄取。也有人把较新的抗癌药—紫杉醇包裹在聚乙烯吡咯烷酮纳米粒子中,体内实验以荷瘤小鼠肿瘤体积的缩小和存活时间的程度来评价药效,结果表明,含紫杉醇的纳米粒子比同浓度游离的紫杉醇的疗效明显增加[14]。
作者在对聚原酸酯(POE )抗癌药物纳米粒子的制备及体外释药的研究中,采用W/O/W 型复乳制备了聚原酸酯载甲氨喋呤(M TX )纳米粒子,结果表明,POE 载药纳米粒子与传统药剂相比,可大大减少服药次数,延长药物的活性,提高药物的疗效,纳米粒子对特定器官还具有靶向作用。除此之外,POE 本身能够在生物体内降解成为易代谢的小分子化合物,对机体安全可靠,药物的释放速度可通过控制材料的降解速度予以控制,因此该控释体系具有很高的研究价值[15]。
作者还曾制备出阿霉素免疫磁性毫微粒并进行了体外释药试验,同时还设计出在给药部位近端和远端进行99M Tc 4+标记的阿霉素免疫磁性纳米粒子(AIMN )的体内磁靶向定位试验,该试验从兔耳缘静脉给予99M Tc 4+标记的AIMN 后,采用国际先进的ECT 显像技术,动态观察了AIMN 在体内的磁靶向定位情况。结果表明,AIMN 具有超顺磁性特性,在给药部位近端和远端磁区均能产生放射性富集,富集强度为给药量的60~65%,同时其在脏器的分布显著减少,从而证实了AIMN 具有较强的磁靶向定位功能,为靶向治疗肿瘤奠定了结实的基础[16]。
1.2 细胞内靶向输送
由于纳米粒子聚集在网状内皮系统里,因此早已用作药物的载体治疗网状内皮系统的细胞内寄生物。纳米粒子包裹的药物沿着静脉迅速聚集在肝和脾等网状内皮系统的主要器官,使由于治疗药物的非特定聚集而引起的毒性被降低了。一项利用抗生素治疗细胞内感染的研究表明[17],被纳米粒子包裹的氨必西林比游离的氨必西林的疗效要高20倍。这种方法对大鼠的沙门氏菌病也是同样有效的[18]。
纳米粒子的吞噬作用已经被研究纳米粒子表面特征和细胞吞噬吸收作用的学者发现[19,20]。因巨噬细胞在爱滋病的免疫病理中起重要作用,所以,把抗病毒药定向地输送到巨噬细胞,就能使药物充分发挥作用,从而可减少剂量,减轻毒副反应。Lobenberg 等人报道[21],
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