综述：纳米技术在肿瘤学中的应用：生物合成、药物递送和治疗诊断学的进展

这篇综述系统阐述了纳米技术(NT)如何通过开发植物/微生物来源的可持续纳米复合材料(NCs)，革新肿瘤诊断治疗范式。重点探讨了纳米颗粒(NPs)的靶向递送机制(如EPR效应)、基因治疗潜力及治疗诊断平台构建，同时分析了生物相容性挑战和绿色化学合成路径，为肿瘤精准医疗提供新思路。

　　

纳米复合材料类型及其抗癌应用背景

纳米技术的概念最早由Richard Feynman在1959年提出，其核心在于操控1-100纳米尺度的物质。这一尺度赋予纳米颗粒(NPs)独特的量子效应和高表面积体积比，使其在肿瘤治疗中展现出突破性优势。植物和微生物来源的绿色合成方法，如利用Aloe vera叶片制备银纳米颗粒(AgNPs)，不仅符合可持续发展理念，还能增强药物溶解度和肿瘤靶向性。

可持续纳米复合材料的抗癌机制

锌-海藻酸钠-乙二醇-马钱子碱(ZAP-Brucine)纳米颗粒通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路，特异性抑制胆囊癌细胞。而铒铁氧化物/磁性氧化物/还原氧化石墨烯(ErFeO₃/Fe₃O₄/rGO)纳米复合材料则通过溶胶-凝胶燃烧法合成，其光催化性能可诱导肿瘤细胞凋亡。透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等表征技术证实，这些纳米材料具有精确的晶体结构和磁学特性。

药物递送系统的创新突破

纳米载体克服了传统化疗的局限性：

• 脂质体：聚乙二醇修饰的Doxil^?将阿霉素心脏毒性降低60%
• 树枝状大分子：通过表面叶酸受体靶向实现乳腺癌细胞特异性内化
• 碳纳米管：近红外光热转换效率达92%，可穿透肿瘤基质屏障

治疗诊断协同平台的构建

金纳米簇包裹的脂质体同时具备X射线成像和射频热疗功能，而量子点(QDs)标记的PD-1抗体能实时监控免疫检查点阻断效果。值得注意的是，钯(II)复合物通过金属亲和作用自组装成纳米颗粒，在光动力疗法(PDT)中展现出单线态氧产率提升3倍的特性。

微生物抗癌疗法的新进展

减毒Salmonella Typhimurium能选择性定植肿瘤缺氧区域，分泌的鞭毛蛋白可激活TLR5信号通路。临床数据显示，BCG疫苗对非肌层浸润性膀胱癌的5年无进展生存率提高至68%。而基因改造的Listeria monocytogenes作为载体，能高效递送p53肿瘤抗原至树突状细胞。

挑战与未来方向

当前纳米药物面临三大瓶颈：

1. 铁氧化物纳米颗粒(Fe₂O₃-NPs)在肝脾的非特异性蓄积
2. CRISPR/Cas9递送效率不足0.1%
3. 规模化生产成本高达常规药物的5-8倍

解决方案聚焦于：

• 开发pH响应型聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒
• 应用器官芯片技术预测纳米材料毒性
• 建立人工智能驱动的纳米配方优化平台

植物活性成分如芹菜素(Api)与金纳米颗粒的复合物，在胆管癌模型中显示出双重作用：既抑制VEGF介导的血管生成，又通过ROS爆发诱发DNA损伤。而姜黄素(Cur)修饰的纳米系统可使结肠癌细胞对放疗增敏2.3倍。这些发现为开发下一代纳米药物提供了重要依据。