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長春應(yīng)化所陳學(xué)思院士、賀超良研究員團(tuán)隊(duì) AFM:一種組織黏附性、免疫刺激多功能水凝膠用于腫瘤化療/免疫治療及術(shù)后傷口修復(fù)
2024-01-07  來源:高分子科技

  中科院長春應(yīng)化所陳學(xué)思研究員和賀超良研究員團(tuán)隊(duì),采用人血清白蛋白(HSA)納米粒子與鄰苯二醛封端的4臂聚乙二醇(4aPEG-OPA作為原料,開發(fā)了一種同時(shí)負(fù)載免疫佐劑咪喹莫特R837)化療藥物阿霉素DOX組織黏附性免疫水凝膠,用于腫瘤/免疫聯(lián)合治療以及促進(jìn)術(shù)后傷口修復(fù)。


  手術(shù)切除是目前臨床實(shí)體瘤的首選治療方式。然而,術(shù)后殘余腫瘤及轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞容易引起腫瘤復(fù)發(fā)。另外,由于腫瘤切除手術(shù)造成的傷口易引起潛在的并發(fā)癥和出血。因此,開發(fā)能有效抑制腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)并促進(jìn)手術(shù)創(chuàng)面愈合修復(fù)的多功能醫(yī)用材料具有重要意義,也是一大挑戰(zhàn)。


  近期,中科院長春應(yīng)化所陳學(xué)思研究員和賀超良研究員團(tuán)隊(duì),采用人血清白蛋白(HSA)納米粒子與鄰苯二醛封端的4臂聚乙二醇(4aPEG-OPA作為原料,開發(fā)了一種同時(shí)負(fù)載免疫佐劑咪喹莫特R837)化療藥物阿霉素DOX組織黏附性免疫水凝膠,用于腫瘤/免疫聯(lián)合治療以及促進(jìn)術(shù)后傷口修復(fù)。


  該研究團(tuán)隊(duì)先利用HSA包載疏水性免疫佐劑R837,獲得一種納米粒子(R837@HNs),進(jìn)一步將其與4aPEG-OPA混合交聯(lián)形成水凝膠的同時(shí),共混負(fù)載化療藥物阿霉素(DOX),得到一種組織黏附性、免疫刺激水凝膠((DOX+R837@HN)@Gel),用于腫瘤的化療/免疫聯(lián)合治療。另一方面,由于水凝膠中未反應(yīng)的OPA基團(tuán)與組織中氨基進(jìn)行縮合反應(yīng)而賦予了該凝膠的組織黏附性,同時(shí)基于HSA的抗氧化性他們進(jìn)一步研究了水凝膠用于術(shù)后止血以及促進(jìn)傷口愈合性能(圖1)。 


1. 多功能水凝膠用于癌癥免疫治療、傷口修復(fù)和止血。


  他們通過構(gòu)建多種小鼠腫瘤模型(包括單側(cè)瘤模型、雙側(cè)瘤模型、術(shù)后切除及再挑戰(zhàn)模型),研究了該免疫凝膠的抗腫瘤療效。在單側(cè)瘤模型中,該免疫刺激水凝膠可顯著抑制腫瘤增長,并且引起強(qiáng)的抗腫瘤免疫響應(yīng)。當(dāng)聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷治療抗體(anti-PD-1)時(shí),可以進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤免疫響應(yīng)與腫瘤抑制效果通過雙側(cè)瘤模型結(jié)果表明(DOX+R837@HN)@Gel聯(lián)合anti-PD-1治療可引起全身抗腫瘤免疫,顯著抑制遠(yuǎn)端瘤的生長。進(jìn)一步通過構(gòu)建術(shù)后切除及再挑戰(zhàn)模型,結(jié)果表明,該聯(lián)合治療可顯著抑制術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā),使得腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)率由70%降至10%治愈鼠體內(nèi)展現(xiàn)出長期的抗腫瘤免疫記憶性能(圖2)。 


2. 化療/免疫聯(lián)合治療后預(yù)防腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)和長期免疫記憶效果。


  另一方面,他們通過分別構(gòu)建大鼠肝臟止血模型小鼠全層皮膚傷口模型,研究了該組織黏附水凝膠的傷口止血性能促傷口愈合性能。結(jié)果表明,該水凝膠可促進(jìn)組織傷口快速止血,并有效促進(jìn)皮膚傷口的愈合(圖3)。以上結(jié)果表明,該多功能水凝膠在改善腫瘤手術(shù)治療預(yù)后方面具有很大的應(yīng)用潛力。論文第一作者為中科院長春應(yīng)化所的博士生王天然,長春應(yīng)化所的賀超良研究員為該論文的通訊作者。 


3. 水凝膠用于體內(nèi)止血與傷口愈合的性能。


  論文信息Tianran Wang, Junfeng Ding, Shuang Liang, Zhiqiang Lin, Jiaxuan Yang, Zhen Zhang, Zheng Zou, Gao Li, Xuesi Chen and Chaoliang He*. An Adhesive Immune-Stimulating Multifunctional Hydrogel for Potent Tumor Chemoimmunotherapy and Postoperative Wound Healing Promotion. Adv. Funct. Mater. 2023, 2312360

  原文鏈接https://doi.org/10.1002/adfm.202312360

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