综述:分子印迹聚合物在神经系统药物递送中的应用研究
《Journal of Drug Delivery Science and Technology》:Exploring the Applications of Molecularly Imprinted Polymers in Drug Delivery to the Nervous System
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时间:2025年11月02日
来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.9
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本综述系统探讨了分子印迹聚合物(MIPs)在神经系统药物递送领域的应用潜力与挑战。文章指出MIPs凭借其分子识别特异性、结构稳定性及可编程释放动力学等优势,为突破血脑屏障(BBB)限制提供了新策略,但临床转化仍面临生物相容性、规模化生产等关键瓶颈。作者强调通过理性设计刺激响应型、生物可降解MIPs,并建立标准化评价体系,有望推动该技术向临床迈进。
分子印迹聚合物(MIPs)在神经系统药物递送中的探索与应用
通过系统检索PubMed、Scopus等数据库,结合"分子印迹聚合物"及特定神经疾病关键词,筛选出以神经系统治疗性递送为研究目标的临床前实验文献,为本文分析奠定基础。
神经系统疾病已成为全球致残首要因素,其病理机制常涉及氧化应激、神经炎症及兴奋性毒性等过程。血脑屏障(BBB)作为关键生理屏障,阻碍了约98%的治疗药物入脑,导致传统治疗方案存在生物利用度低、系统毒性强等局限。
MIPs是通过模板分子引导合成的新型聚合物,其三维网络结构可形成与模板在空间和化学上高度互补的识别空穴。常用功能单体包括丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA)等,通过交联剂稳定结构,展现出类抗体亲和性、物理化学稳定性及成本效益等多重优势。
研究证实MIPs能通过提高靶部位生物利用度,显著降低神经系统疾病的治疗所需剂量。表征手段包括扫描电镜(SEM)分析形貌、傅里叶变换红外光谱(FTIR)验证化学结构,以及吸附实验评估控释性能,这些方法共同保障了MIPs的质量可控性。
成功构建神经靶向MIPs需解决BBB穿透与特异性识别双重要求。当前策略包括利用转铁蛋白受体(TfR)等内源性转运系统介导跨屏障运输,同时通过表面修饰细胞穿膜肽(CPPs)增强细胞内化能力。值得注意的是,MIPs的粒径需控制在100-200纳米范围以平衡穿透效率与滞留效应。
与脂质体、聚合物纳米粒等传统纳米载体相比,MIPs在分子识别精度和结构稳定性方面表现突出,但其生物降解性与长期安全性仍需优化。未来发展方向应聚焦于整合各平台优势,构建多功能复合系统。
近年来MIPs在神经疾病生物传感领域已取得显著进展,例如基于β-淀粉样蛋白(Aβ)印迹的传感器可实现阿尔茨海默病的早期诊断。在治疗方面,负载神经营养因子或抗炎药物的MIPs在帕金森病、脑卒中等模型中也展现出改善神经功能的潜力。
MIPs走向临床必须突破生物相容性、规模化生产、监管合规性三大瓶颈。当前研究多局限于短期细胞实验,缺乏符合良好生产规范(GMP)的工艺验证。建立标准化体内评价模型,系统评估免疫原性及神经毒性,是推进转化的关键前提。
尽管MIPs在神经系统药物递送中尚未成熟,其分子精准识别特性为突破传统递送瓶颈提供了全新思路。通过 interdisciplinary 合作推动材料创新与生物学机制的深度融合,有望加速这一技术从概念验证向临床应用的跨越。
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