近日,合肥工業大學科研團隊成功研發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,實現了腫瘤治療效率的大幅提升,為癌癥協同治療提供了一種新的理論方法。相關成果以《電荷反轉介導形成的粒子水凝膠作為多響應藥物遞送平臺用于癌癥的協同治療》為題發表于英國皇家化學會學術刊物《Materials Horizons》(影響因子13.183),并被推薦為當期內封面文章。
圖1 研究成果被選為《Materials Horizons》雜志當期內封面
實體腫瘤組織內不完善的血管系統、組織間液高壓成為目前化療藥物進入腫瘤的主要障礙。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降低全身的毒副反應。由親水性高分子通過一定的化學或物理交聯形成的水凝膠,被認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,藥物低濃度緩慢釋放易引起腫瘤耐藥性等弱點,限制了其臨床應用。
針對這一難題,合肥工業大學食品與生物工程學院查正寶教授課題組與化學與化工學院陸楊教授研究團隊合作,創新性地通過調控溶液的酸堿度,誘導明膠蛋白納米粒子表面由負電荷反轉為正電荷,使其與帶負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理
實驗結果表明,由于對腫瘤弱酸性微環境及較高濃度的基質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,可實現腫瘤局部長效的藥物釋放。同時,其納米組成單元中類黑色素聚多巴胺粒子的存在,使該材料可同時實現近紅外激光介導的熱促藥物釋放及腫瘤的熱化療協同治療,提高腫瘤的治療效率。
據介紹,該方法適用于不同位置的惡性腫瘤治療,且其所采用的構建材料均為生物相容可降解材料,具有良好的臨床應用前景。
該研究工作得到了國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費專項資金、安徽省自然科學基金等項目的資助。該研究團隊所在的合肥工業大學控釋藥物研究室,曾主持研發多種擁有自主知識產權和發明專利保護的植入劑新藥,并被國家批準進入臨床研究,其中氟尿嘧啶植入劑于2001年獲新藥證書,屬我國藥監局批準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
- 廣醫三院周蕾、廣工譚幗馨 Nat. Commun.:可注射鎂-雙磷酸鹽MOF基骨粘合劑通過抑制過度纖維化促進骨質疏松性骨折愈合 2025-07-07
- 中山大學吳丁財/黃榕康/鄭冰娜/王輝團隊 Adv. Mater.:具有長駐留性的可注射多孔炭納米酶水凝膠實現腫瘤的協同治療 2025-07-04
- 廣東省科學院郭會龍/廣州紅會醫院于鋒、林穎 MTB:微環境調控可注射水凝膠在中耳-乳突炎性缺損修復領域的新應用 2025-05-17
- 西南林大杜官本教授、楊龍研究員團隊 Nat. Commun.:碳化聚合物點誘導結晶域集成取向調控構建強健和堅韌水凝膠 2025-07-07
- 重醫大毛翔團隊、哈工大賀良燦團隊 Small 綜述:復合水凝膠的創新與應用-從聚合物體系到摻金屬離子和功能性納米材料增強型結構 2025-07-04
- 山大周傳健教授、濟大趙松方/關瑞芳教授 AFM: 聚合誘導微相分離和多尺度靜電相互作用協同構建高強韌、高有機硅含量的有機硅水凝膠 2025-07-03
- 西南醫大口腔醫院陶剛/黎春暉/蔡蕊團隊:具有ROS觸發藥物釋放特性的可注射水凝膠實現抗菌劑和抗炎納米顆粒協同遞送用于牙周炎治療 2025-04-15