鼻腔药物递送的流体与粒子力学视角：从生物物理机制到精准医疗应用

《Expert Opinion on Drug Delivery》：A fluid and particle mechanics perspective of nasal drug delivery

本综述聚焦鼻内给药面临的解剖屏障和个体差异挑战，由国际研究团队系统梳理了鼻腔药物递送的生物物理学机制。通过整合计算流体动力学(CFD)、人工智能(AI)与生理药代动力学(PBPK)模型，揭示了气溶胶沉积规律，为个性化器械优化和虚拟临床试验提供了理论支撑，推动了鼻腔给药向精准医疗范式转变。

　　

鼻内药物递送作为一种非侵入性、起效迅速且具有代谢优势的给药途径，为局部和全身治疗提供了新思路。然而，鼻腔复杂的解剖结构、具有防护功能的气流通道以及生理差异性，使得实现靶向高效递送仍面临重大挑战。传统研究过于聚焦制剂化学，却忽视了流体与粒子动力学在决定药物命运中的关键作用。

本文从生物物理学和气动力学角度，系统梳理了数十年来鼻腔药物递送的研究进展。文献综述涵盖临床研究、计算流体动力学(CFD)探索以及新兴的器械创新。内容从临床靶点与屏障（解剖学因素和人为因素）出发，深入探讨了支配药物沉积的粒子-流体动力学机制，进而介绍了用于突破这些屏障的实验与计算模型的最新进展，最终提炼出具有转化价值的见解与未来方向。

专家观点指出，结合人工智能(AI)不断优化的、基于图形处理器(GPU)加速的患者特异性CFD模拟，将能够实现沉积预测图谱的构建以及与生理药代动力学(PBPK)模型的整合。这为计算机模拟试验和个性化器械优化奠定了基础，但其临床转化仍受限于验证缺口、监管保守性以及制造复杂性。未来，实时成像技术、人工智能替代模型与智能递送系统的融合，有望将鼻腔药物递送推向"单鼻孔"级别的精准医疗，并促进基于虚拟人群的监管认可。