综述：生物纳米材料：抗癌特性与治疗策略的前景

这篇综述系统阐述了生物纳米材料(Bio-nanomaterials)在癌症治疗中的突破性进展，重点探讨了核酸、多糖、多酚、蛋白质、脂质等生物活性物质的纳米化策略及其通过增强渗透滞留效应(EPR)、活性氧(ROS)介导凋亡、免疫调节等机制实现靶向治疗的优势。文章对比了金属/非金属/聚合物/生物纳米材料的特性差异，详细分析了光热疗法(PTT)、光动力疗法(PDT)、化学动力疗法(CDT)等新型治疗策略与纳米技术的协同效应，为开发低毒高效的癌症治疗方案提供了重要参考。

　　

生物纳米材料在抗癌领域的革命性突破

癌症作为威胁人类健康的重大疾病，其治疗策略正经历着从传统疗法到纳米技术的范式转变。生物纳米材料凭借其独特的生物相容性、可降解性和多功能性，为癌症诊断和治疗带来了前所未有的机遇。

纳米材料的抗癌机制

纳米粒子通过多种途径诱导癌细胞凋亡，其中活性氧(ROS)介导的细胞凋亡是最受关注的机制之一。纳米材料的大比表面积能显著提高ROS产量，通过氧化应激导致DNA和蛋白质损伤。例如，多糖包裹的银纳米颗粒可通过自噬和凋亡双重途径促进细胞死亡。此外，纳米材料还能调控关键蛋白表达，如氧化铜纳米颗粒(CuO-NPs)可下调抗凋亡蛋白Bcl2和BclxL，从而激活程序性细胞死亡。

创新的治疗策略

光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)代表了纳米技术在癌症治疗中的前沿应用。金纳米棒(AuNRs)在近红外光照射下表现出优异的光热转换效率，其双重吸收波段(650-850nm和950-1350nm)可实现深层组织穿透。而基于铁氧化物(Fe₃
O₄
)的磁性纳米颗粒则开创了磁热疗新领域，通过靶向αvβ6整合素实现口腔鳞癌的精准治疗。

生物活性物质的纳米化应用

核酸纳米技术：siRNA纳米药物通过三价相互作用(疏水、氢键和静电)显著提升生理稳定性，Ang-3I-NM@siRNA等ROS敏感型纳米系统能在高ROS肿瘤微环境中智能释放药物。

多酚纳米平台：表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和单宁酸(TA)等植物多酚不仅能直接抑制肿瘤，还能与金属离子协同增强化学动力疗法。研究发现，葡萄糖氧化酶(GOx)与没食子酸铁(GA-Fe)的纳米复合物可实现近红外(NIR)触发的级联治疗。

细胞膜仿生技术：红细胞膜包裹的黑磷量子点展现出长循环特性和肿瘤靶向能力，而巨噬细胞膜修饰的纳米颗粒则能有效重编程肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)从M2促瘤型向M1抗瘤型转化。

挑战与未来展望

尽管生物纳米材料展现出巨大潜力，其临床转化仍面临诸多挑战：

1. 大规模生产难题：如核酸纳米药物的批量制备工艺尚未成熟
2. 长期安全性：部分材料可能产生潜在免疫原性或远期毒性
3. 肿瘤异质性：需要开发更精准的靶向策略应对肿瘤微环境(TME)的复杂性

未来研究将聚焦于人工智能辅助的纳米药物设计、口服给药系统开发以及多模态联合治疗策略。特别是基于CRISPR-Cas9的基因编辑技术与纳米载体的结合，有望为精准癌症治疗开辟新途径。随着对肿瘤生物学和纳米生物界面相互作用的深入理解，生物纳米材料必将推动癌症治疗进入新时代。