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在癌症治疗中,组合疗法需精准药物递送。研究人员开展硫醇 - 烯共轭水凝胶用于双药递送研究。合成 4 种水凝胶,其能组合递送阿霉素(DOX)和香芹酚(CRV),促进细胞增殖、抑制癌细胞。为微创个性化癌症治疗提供新平台。
癌症,这个可怕的 “杀手”,长期以来严重威胁着人类的健康和生命。在癌症治疗的道路上,科学家们不断探索创新。传统的癌症治疗方法,像手术切除,虽然能直接去除肿瘤,但对身体创伤较大;化疗药物在杀死癌细胞的同时,也会 “误伤” 大量正常细胞,带来一系列严重的副作用,让患者苦不堪言。而新兴的组合癌症疗法,将多种治疗方式或药物结合起来,有望提高治疗效果、降低副作用,成为了癌症治疗领域的研究热点。不过,要想让组合疗法发挥出最大的优势,精准、高效的药物递送系统至关重要。目前现有的药物递送手段,要么无法精准地将药物送到肿瘤部位,要么难以实现药物的可控释放,这大大限制了组合疗法的疗效。
在这样的背景下,为了解决癌症治疗中药物递送的难题,推动组合癌症疗法的发展,有研究人员开展了关于 “Localized Cancer Treatment Using Thiol–Ene Hydrogels for Dual Drug Delivery” 的研究。他们成功合成了一种硫醇 - 烯共轭水凝胶,这种水凝胶能够实现阿霉素(Doxorubicin,DOX)和香芹酚(Carvacrol,CRV)的组合递送,为癌症治疗带来了新的希望。相关研究成果发表在《Biomacromolecules》杂志上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是水凝胶的合成技术,通过将硫醇修饰的透明质酸(Thiol-modified Hyaluronic Acid,HASH)与乙烯砜修饰的 β- 环糊精(Vinyl Sulfone-modified β-Cyclodextrin,CDVS)交联,制备出不同配方的水凝胶。其次是流变学分析技术,以此来研究水凝胶的粘弹性。另外,通过模拟肿瘤环境和在常规环境下对水凝胶进行测试,来观察药物释放情况。
下面来详细看看研究结果:
- 水凝胶的合成与性质:研究人员合成了四种不同配方的水凝胶(23Gel - 16、23Gel - 33、99Gel - 16、99Gel - 33),通过改变 HASH 的分子量(23 或 99 kDa)以及 CDVS 的修饰程度(16% 或 33%)来实现。流变学分析表明,随着分子量和修饰程度的增加,水凝胶的粘弹性增强,顺序为 99Gel - 33 > 99Gel - 16 > 23Gel - 33 > 23Gel - 16 。这意味着可以根据实际需求,调整水凝胶的配方,以获得理想的物理性质,为后续的药物递送和应用提供基础。
- 药物递送性能:该水凝胶系统实现了 DOX 和 CRV 的组合递送。在模拟肿瘤的条件下,DOX 的释放加速,46 小时内释放量达到 100%,而在磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS)中仅为 58.7% 。CRV 则呈现出先快速释放,随后持续缓慢释放的特点。这种在肿瘤环境下的特殊释放模式,有利于提高药物在肿瘤部位的浓度,增强对癌细胞的杀伤效果,同时减少对正常组织的损害。
- 细胞实验结果:实验发现,该水凝胶能够促进间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)的增殖,这对于维持组织的正常修复和再生功能具有重要意义。同时,它还能有效地抑制三阴性乳腺癌细胞的生长,表明其在癌症治疗方面具有潜在的应用价值。
从研究结论和讨论部分来看,这项研究具有多方面的重要意义。首先,合成的这种可注射、具有肿瘤响应性的水凝胶系统,为微创、个性化的癌症治疗提供了一个极具前景的平台。医生可以根据患者的具体情况,选择合适配方的水凝胶,精准地将药物递送到肿瘤部位,并实现药物的可控释放,提高治疗效果的同时,减少对患者身体的伤害。其次,该研究为组合癌症疗法的发展提供了新的思路和技术支持,有望推动整个癌症治疗领域的进步。不过,目前该研究还处于实验室阶段,未来还需要进一步开展临床试验,验证其在人体中的安全性和有效性,同时不断优化水凝胶的配方和制备工艺,使其能够更好地应用于临床实践。