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  由于具有獨特的空間結構和豐富的氨基，聚乙烯亞胺（polyethylenimine, PEI）在構建用于生物醫學工程的多功能納米體系方面發揮著重要的作用，尤其在癌癥納米診療方面。不同的納米顆粒、聚合物、熒光團、靶向分子以及藥物等可以通過聚乙烯亞胺介導的化學反應整合在單一體系中，從而構建一系列基于聚乙烯亞胺的納米平臺。在分子影像方面，基于聚乙烯亞胺的納米材料可作為造影劑，將生物系統中的分子相互作用轉換為各種類型的信號，實現組織和疾病的單/雙或多模式成像。通過適當的改性，基于聚乙烯亞胺的納米載體可以被用于藥物、基因和蛋白質的靶向或響應性遞送。利用基于聚乙烯亞胺納米顆粒的獨特性質，可將外界刺激（如磁場、光和X射線等）轉化為熱量或自由基，用于動物體內的磁熱療、光療和放療，實現理想的抗腫瘤療效。

  近日，東華大學化學化工與生物工程學院史向陽教授、沈明武研究員課題組在國際頂尖綜述類期刊《Progress in Materials Science》（影響因子39.58）發表題為“Cancer nanomedicine based on polyethylenimine-mediated multifunctional nanosystems”的綜述文章。東華大學特聘研究員李靜超為本文第一作者，暨南大學附屬珠海第一人民醫院放射科主任于向榮為共同第一作者。東華大學史向陽教授和沈明武研究員為論文通訊作者。

  在這篇綜述中，史向陽教授課題組總結了基于聚乙烯亞胺的多功能納米體系在不同生物醫學應用方面的最新研究進展，特別是癌癥納米醫學：(i)分子成像，(ii)靶向藥物遞送，(iii)癌癥磁熱療、光療和放療，(iv)癌細胞捕獲。

  本文首先詳細介紹了基于聚乙烯亞胺的納米造影劑在超聲(US)、計算機斷層掃描(CT)、磁共振(MR)、熒光、光聲(PA)、單光子發射計算機斷層掃描(SPECT)和正電子發射斷層掃描(PET)成像等方面的應用前景。然后作者討論了基于聚乙烯亞胺的納米載體的幾種設計方式及其在藥物、基因和蛋白質遞送中的應用。接下來，文章綜述了基于聚乙烯亞胺的納米治療劑在腫瘤光動力療法(PDT)、光熱療法(PTT)、磁熱療法、放射療法和聯合療法應用的可行性。之后，作者介紹了基于聚乙烯亞胺的納米纖維在癌細胞捕獲方面的應用。最后，作者總結了基于聚乙烯亞胺的納米體系的生物醫學應用，并討論了該研究領域目前的挑戰和未來前景。該工作得到上海市教委高校特聘教授（東方學者）、上海市科委、國家自然科學基金和中央高校基本科研業務基金的資助。

(a)支狀和線性聚乙烯亞胺的化學結構式。(b)基于聚乙烯亞胺的納米體系的主要成分和表面改性示意圖

  近年來，史向陽教授課題組在基于聚乙烯亞胺的納米體系的開發及其在腫瘤診療和癌細胞捕獲等方面取得了豐碩的成果（Biomaterials, 2013, 34, 8382-8392; ACS Appl Mater Interfaces, 2014, 6, 17190-17199; Biomaterials, 2014, 35, 3666-3677; Biomaterials, 2015, 38, 10-21; Nanoscale, 2015, 7, 14538-1446; Biomater. Sci., 2016, 4, 1422-1430; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 34954-34964; ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 6146-6154; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 9107-9117; Nano Today, 2021, 38, 101123）。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642521000955?dgcid=author