纳米材料与肿瘤靶向给药与纳米技术PPT课件
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化疗后会引起恶心、呕吐和腹泻；脱发；肾功能紊乱
9
靶向给药系统
(Targeting Drug Delivery System ,TDDS)
载体 药物
局部或全身 血液循环 选择性浓集定位于
特定靶向区域
靶器官 靶组织 靶细胞 细胞内
10
靶向给药优势
定义：在特定的导向机制作 用下，将药物输送到特定靶 器官，发挥治疗作用 组成：药物+载体+导向 “神奇子弹” 优势：药剂用量少，毒副作 用低；药效持续，长时间保 持靶目标的有效药物浓度
3
前 言
在纳米生物材料研究中，目前研究的热点和已有较好 基础及做出实质性成果的是纳米药物载体和纳米基因治疗 技术。 这种技术是以纳米颗粒作为药物和基因转移载体，将 药物、 DNA和RNA等基因治疗分子包裹在纳米颗粒之中或 吸附在其表面，同时也在颗粒表面耦联特异性的靶向分子， 在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向性药 物和基因治疗。
16
巨噬细胞吞噬作用
单核-巨噬细胞对微粒的吞噬作用决定于 1. 血浆中的某些特定蛋白 ----即调理素(opsonins) 2. 巨噬细胞上的有关受体 微粒通过吸附调理素，粘附在巨噬细胞的表面，然后 内在的生化作用(内吞、融合)被巨噬细胞摄取 。
17
大分子和颗粒进入和排出细胞
胞 饮 吞 噬
18
被动靶向制剂的载体：
11
靶向制剂
理想的靶向制剂应具备的三大要素： 定位浓集、控制释药、无毒可生物降解
基本分类： 1、被动靶向制剂：微粒吞噬（生理特征，RES效应） 2、主动靶向制剂：表面修饰（单抗定位） 3、物理化学靶向：磁性、热和pH敏感、栓塞性微球等
12
靶向定位能力
基础肿瘤生物学在体内实验中,平均每十万个静脉注 射的单克隆抗体中,只有1-10 个能到达靶标。在肿瘤成像 技术中造影剂也存在类似的限制。 纳米粒子表面具有高度的可修饰性,使用纳米粒子靶 向输药将大大改进对肿瘤及其他疾病的治疗手段。
15
根据微粒大小自然分布：
粒径：>7um 肺毛细血管机械截留 <7um 肝脾中单核巨噬细胞摄取 100-200nm 微 粒 被 网 状 内 皮 系 统 巨 噬 细 胞 摄 取 到达肝枯否细胞(Kupffer cel1)溶酶体中； 50～100nm微粒进入肝实质细胞中 < 50nm 透过肝脏内皮细胞 /通过淋巴传递到脾和 骨髓中
乳剂 脂质体 微球 纳米粒 纳米球
19
纳米囊
脂质体（Liposomes）
脂质体是将药物包封于类脂分子层形成的薄膜内所构 成的超微球状囊泡 这种具有类似生物膜双 分子层结构的分子囊称 脂质体（liposomes）
20
脂质体的形成与结构
构成脂质体双层的封闭小室：
内部---中心水性空间（包含一定体积的水溶液）
4百度文库
纳米技术
纳米技术系指在1-1000纳米的尺度里，研究物质的电子、原子和 分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。 物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特 性制造具有特定功能的药物，称为纳米药物。
药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗分子包裹 在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子与细胞表面特异性受 体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向药物输 送和基因治疗。
6
纳米药物的分类
纳米乳剂
纳米脂质体
纳米粒药物 磁性纳米药物
固体脂质纳米粒
纳米囊与纳米球
温度敏感性、pH敏感性、光敏感性纳米药物 免疫纳米药物
7
纳米药物尺度的优势
8
癌症治疗主要手段——化疗
缺陷：
用量大，缺乏专一性，对正常组织毒副作用强
易产生多重耐药性和变态反应
药物外渗引起皮肤或血管腐蚀
大小：几十nm ~ 几个um之间
22
脂质体是以磷脂、胆固醇等类脂质为膜材，具有类细胞膜 结构，故作为药物的载体，能被单核吞噬细胞系统吞噬，增加药 物对淋巴组织的指向性和靶组织的滞留性。 特点： ① 靶向性和淋巴定向性
② 缓释性
③ 细胞亲和性与组织相容性 ④ 降低药物毒性 ⑤ 保护药物提高稳定性
23
周围被脂质双层包围而独立 外层---脂质双层形成的泡囊
aqueous space lipid bilayer
21
Hydrophilic drug Hydrophobic drug in lipidbilayer 水溶性药物：在中心水性空间或层间水性空间
脂溶性药物：在双分子层的疏水空间
常见形态：球形、椭球形等
13
靶向机理
被动靶向（Passive targeting）
主动靶向（Active targeting）
物理化学靶向（Physico-chemical targeting）
14
被动靶向
即自然靶向：药物被载体通过正常生理过程运送至肝、 脾、肺等器官。一般的微粒给药系统具有被动靶向性能。 微粒给药系统被动靶向机制: 体内网状内皮系统(RES) 中吞噬细胞,将一定大小的 微粒作为异物而摄取,较大的微粒由于不能滤过毛细血管床, 而被机械截留于某些部位。
5
纳米药物优势
研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米尺寸，从而能够从高通透性 的肿瘤血管中渗出(EPR效应)，进入肿瘤组织，集中在肿瘤周围。
纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由流动，还可 穿过细胞，被组织与细胞以胞饮的方式吸收，提高生物利用率。 通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，有助于实 现肿瘤的靶向治疗，并将毒副作用降低到较低的水平。
脂质体使抗癌药物在靶区具有滞留性
由于肿瘤细胞中含有比正常细胞较高浓度的磷酸酶 及酰酶、因此将抗癌药物包制成脂质体，不仅由于酶使 药物容易释出，且可促使药物中肿瘤细胞部位特异地蓄
积。因此，如将包封于脂质体的抗癌药物直接注入瘤体，
能使局部有效的药物浓度维持较长的时间，利于杀癌细 胞。
靶向给药与纳米技术
1
CONTENTS
前言 纳米技术 靶向给药 基因治疗 展望
2
前 言
在21世纪，癌症仍然是人类面临的重 大健康问题，即使在发达国家，癌症占总 死亡原因也高达20%，目前癌症的临床治 疗主要是通过手术、放疗、化疗等方法。 幸运的是，治愈癌症不是没有希望，纳米 技术有望在这一方面取得突破．
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靶向给药系统
(Targeting Drug Delivery System ,TDDS)
载体 药物
局部或全身 血液循环 选择性浓集定位于
特定靶向区域
靶器官 靶组织 靶细胞 细胞内
10
靶向给药优势
定义：在特定的导向机制作 用下，将药物输送到特定靶 器官，发挥治疗作用 组成：药物+载体+导向 “神奇子弹” 优势：药剂用量少，毒副作 用低；药效持续，长时间保 持靶目标的有效药物浓度
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前 言
在纳米生物材料研究中，目前研究的热点和已有较好 基础及做出实质性成果的是纳米药物载体和纳米基因治疗 技术。 这种技术是以纳米颗粒作为药物和基因转移载体，将 药物、 DNA和RNA等基因治疗分子包裹在纳米颗粒之中或 吸附在其表面，同时也在颗粒表面耦联特异性的靶向分子， 在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向性药 物和基因治疗。
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巨噬细胞吞噬作用
单核-巨噬细胞对微粒的吞噬作用决定于 1. 血浆中的某些特定蛋白 ----即调理素(opsonins) 2. 巨噬细胞上的有关受体 微粒通过吸附调理素，粘附在巨噬细胞的表面，然后 内在的生化作用(内吞、融合)被巨噬细胞摄取 。
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大分子和颗粒进入和排出细胞
胞 饮 吞 噬
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被动靶向制剂的载体：
11
靶向制剂
理想的靶向制剂应具备的三大要素： 定位浓集、控制释药、无毒可生物降解
基本分类： 1、被动靶向制剂：微粒吞噬（生理特征，RES效应） 2、主动靶向制剂：表面修饰（单抗定位） 3、物理化学靶向：磁性、热和pH敏感、栓塞性微球等
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靶向定位能力
基础肿瘤生物学在体内实验中,平均每十万个静脉注 射的单克隆抗体中,只有1-10 个能到达靶标。在肿瘤成像 技术中造影剂也存在类似的限制。 纳米粒子表面具有高度的可修饰性,使用纳米粒子靶 向输药将大大改进对肿瘤及其他疾病的治疗手段。
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根据微粒大小自然分布：
粒径：>7um 肺毛细血管机械截留 <7um 肝脾中单核巨噬细胞摄取 100-200nm 微 粒 被 网 状 内 皮 系 统 巨 噬 细 胞 摄 取 到达肝枯否细胞(Kupffer cel1)溶酶体中； 50～100nm微粒进入肝实质细胞中 < 50nm 透过肝脏内皮细胞 /通过淋巴传递到脾和 骨髓中
乳剂 脂质体 微球 纳米粒 纳米球
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纳米囊
脂质体（Liposomes）
脂质体是将药物包封于类脂分子层形成的薄膜内所构 成的超微球状囊泡 这种具有类似生物膜双 分子层结构的分子囊称 脂质体（liposomes）
20
脂质体的形成与结构
构成脂质体双层的封闭小室：
内部---中心水性空间（包含一定体积的水溶液）
4百度文库
纳米技术
纳米技术系指在1-1000纳米的尺度里，研究物质的电子、原子和 分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。 物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特 性制造具有特定功能的药物，称为纳米药物。
药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗分子包裹 在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子与细胞表面特异性受 体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向药物输 送和基因治疗。
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纳米药物的分类
纳米乳剂
纳米脂质体
纳米粒药物 磁性纳米药物
固体脂质纳米粒
纳米囊与纳米球
温度敏感性、pH敏感性、光敏感性纳米药物 免疫纳米药物
7
纳米药物尺度的优势
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癌症治疗主要手段——化疗
缺陷：
用量大，缺乏专一性，对正常组织毒副作用强
易产生多重耐药性和变态反应
药物外渗引起皮肤或血管腐蚀
大小：几十nm ~ 几个um之间
22
脂质体是以磷脂、胆固醇等类脂质为膜材，具有类细胞膜 结构，故作为药物的载体，能被单核吞噬细胞系统吞噬，增加药 物对淋巴组织的指向性和靶组织的滞留性。 特点： ① 靶向性和淋巴定向性
② 缓释性
③ 细胞亲和性与组织相容性 ④ 降低药物毒性 ⑤ 保护药物提高稳定性
23
周围被脂质双层包围而独立 外层---脂质双层形成的泡囊
aqueous space lipid bilayer
21
Hydrophilic drug Hydrophobic drug in lipidbilayer 水溶性药物：在中心水性空间或层间水性空间
脂溶性药物：在双分子层的疏水空间
常见形态：球形、椭球形等
13
靶向机理
被动靶向（Passive targeting）
主动靶向（Active targeting）
物理化学靶向（Physico-chemical targeting）
14
被动靶向
即自然靶向：药物被载体通过正常生理过程运送至肝、 脾、肺等器官。一般的微粒给药系统具有被动靶向性能。 微粒给药系统被动靶向机制: 体内网状内皮系统(RES) 中吞噬细胞,将一定大小的 微粒作为异物而摄取,较大的微粒由于不能滤过毛细血管床, 而被机械截留于某些部位。
5
纳米药物优势
研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米尺寸，从而能够从高通透性 的肿瘤血管中渗出(EPR效应)，进入肿瘤组织，集中在肿瘤周围。
纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由流动，还可 穿过细胞，被组织与细胞以胞饮的方式吸收，提高生物利用率。 通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，有助于实 现肿瘤的靶向治疗，并将毒副作用降低到较低的水平。
脂质体使抗癌药物在靶区具有滞留性
由于肿瘤细胞中含有比正常细胞较高浓度的磷酸酶 及酰酶、因此将抗癌药物包制成脂质体，不仅由于酶使 药物容易释出，且可促使药物中肿瘤细胞部位特异地蓄
积。因此，如将包封于脂质体的抗癌药物直接注入瘤体，
能使局部有效的药物浓度维持较长的时间，利于杀癌细 胞。
靶向给药与纳米技术
1
CONTENTS
前言 纳米技术 靶向给药 基因治疗 展望
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前 言
在21世纪，癌症仍然是人类面临的重 大健康问题，即使在发达国家，癌症占总 死亡原因也高达20%，目前癌症的临床治 疗主要是通过手术、放疗、化疗等方法。 幸运的是，治愈癌症不是没有希望，纳米 技术有望在这一方面取得突破．