综述：用于抗癌同时保护器官的纳米材料：安全有效的肿瘤综合疗法

这篇综述系统阐述了多维纳米材料（从0D到3D结构）在协同抗癌与器官保护（CCSO）中的前沿进展，重点探讨了材料合成、功能化及微环境响应释放机制，涵盖黑色素瘤、骨肉瘤、乳腺癌等多种癌症的整合治疗策略，为开发精准安全的肿瘤治疗方案提供了新思路。

　　

分类与机制：多维纳米材料的抗癌-修复双功能
纳米材料在CCSO领域按维度分为四类：0D纳米颗粒（如普鲁士蓝）通过光热效应和ROS生成直接杀伤肿瘤，同时发挥抗菌和抗氧化作用促进伤口愈合；1D纳米纤维（如胶原纤维）模拟细胞外基质结构引导组织再生；2D纳米片（如黑磷）通过光热转化和磷酸钙沉积实现骨肿瘤消融与骨缺损修复；3D支架（如水凝胶）整合药物控释和物理治疗功能，例如载铁的生物玻璃支架兼具磁热疗和成骨基因激活能力。

协同作用的核心策略
差异响应机制是关键：肿瘤微环境的弱酸性和高H₂
O₂
特性被巧妙利用。例如，NO在正常组织促进血管生成，而在肿瘤内转化为细胞毒性ONOO^-
；黑磷纳米片氧化释放的PO₄
^3-
与Ca²⁺
结合加速骨矿化。时序控释技术实现治疗-修复接力，如镁过氧化物支架分阶段释放H₂
O₂
（化疗动力学治疗）和Mg²⁺
（激活Wnt/β-catenin通路促骨再生）。

疾病特异性应用突破
在黑色素瘤术后治疗中，聚多巴胺修饰的水凝胶通过近红外触发快速释放阿霉素，同时其多孔结构促进血管内皮细胞迁移；骨肉瘤领域，3D打印的掺锶铁氧体支架在交变磁场下局部升温至50°C杀灭残留肿瘤细胞，并通过Sr²⁺
上调RUNX2表达促进成骨分化；针对肝癌设计的藻酸盐-明胶微球实现阿霉素的爆破式释放与肝再生增强因子（ALR）的缓释协同。

生物活性材料的创新
活体纳米材料展现独特优势：蓝藻通过光合作用改善肿瘤缺氧增强PDT效果，其分泌的多糖加速创面愈合；骨髓间充质干细胞外泌体携带的miR-21通过PTEN/Akt通路抑制肿瘤生长，同时分泌VEGF促进血管新生；工程化细菌膜包裹的HKUST-1纳米颗粒在胃酸环境下精准靶向幽门螺杆菌，通过铜离子破坏细菌膜完整性且不扰动肠道菌群。

挑战与转化前景
当前限制在于材料复杂性导致的制备成本高昂，如黑磷的大规模稳定化修饰仍需突破。未来方向包括开发智能响应型复合材料，如pH/MMP双响应水凝胶；通过类器官模型优化剂量效应；建立标准化生物安全性评价体系。值得注意的是，含金属纳米材料的长期代谢途径有待阐明，而生物可降解聚合物如聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）支架显示出更好的临床转化潜力。

结语
从单一治疗到"抗癌-修复"一体化设计的范式转变，标志着肿瘤治疗进入精准器官保护时代。多维纳米材料的协同设计正推动着从黑色素瘤皮肤修复到胃癌预防的全面革新，其核心在于深入理解肿瘤-微环境-材料的三角互作关系，为个体化治疗提供全新工具包。