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综述:生物材料制备纳米纤维在癌症诊断和治疗中的最新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月22日 来源:Current Medicinal Chemistry 3.5
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(编辑推荐)本综述系统阐述了生物材料(Biomaterials)制备的纳米纤维(NFs)在癌症诊疗中的革命性应用,涵盖电纺丝(electrospinning)等制备技术,突出其高负载量、靶向递送和生物传感优势,为恶性肿瘤(malignant tumour)的精准管理提供新策略。
癌症作为全球性复杂医学难题,其发生与细胞异常增殖、环境暴露及遗传因素密切相关。近年来,生物材料衍生的纳米纤维(NFs)因其高比表面积和可调控的理化性质,成为癌症诊疗的新型平台。通过电纺丝(electrospinning)、自组装等技术制备的NFs,可高效负载抗癌药物,并利用其仿生结构实现肿瘤靶向递送,显著降低对正常组织的毒性。
电纺丝技术因其操作简便、成本低廉,成为制备NFs的主流方法。通过调节电压、溶液黏度等参数,可得到直径50-500 nm的纤维,适用于不同组织渗透需求。相分离法适用于胶原等天然高分子,而离心纺丝则适合大规模生产。表征方面,扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)用于形貌分析,X射线衍射(XRD)验证结晶度,体外降解实验评估生物相容性。
NFs通过表面修饰抗体或核酸适配体,可捕获循环肿瘤细胞(CTCs)或外泌体,实现早期诊断。例如,负载量子点(QDs)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)NFs,通过荧光信号放大提升检测灵敏度至0.1 ng/mL。
在治疗领域,NFs支架可局部缓释阿霉素(DOX)等药物,抑制黑色素瘤生长率达78%。静电纺丝制备的壳聚糖(CS)/聚己内酯(PCL)复合NFs,通过pH响应释放机制,在肿瘤微环境中精准释药。此外,载有siRNA的NFs可通过基因沉默阻断癌基因通路(如EGFR/PI3K-Akt)。
当前NFs面临规模化生产稳定性差、体内长期安全性待验证等问题。未来需开发多功能复合NFs,整合光热疗法(PTT)和免疫调节功能,推动个性化癌症诊疗。
(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非原文信息。)
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