综述:载药黑色素纳米粒的全流程制备、表征与应用系统综述

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  这篇综述系统梳理了黑色素纳米粒(MNPs)从原料获取、制备修饰到载药递送的全流程,重点探讨了其作为天然生物活性聚合物在纳米生物医学(如光热治疗PTT、医学成像)和纳米递药系统(如化学药物/基因装载)中的多功能优势。文章为基于MNPs的靶向治疗(如肿瘤)和诊疗一体化研究提供了重要参考。

  

分类与特性:黑色素的生物多样性
黑色素作为天然生物活性大分子,可分为真黑素(Eumelanin)、伪黑素(Pheomelanin)等五类。其中真黑素因强生物活性和广泛来源成为研究焦点。其分子量分布广(1000-100,000 Da),结构呈现非均质寡聚态,富含-NH3、-COOH等活性基团,赋予其金属离子螯合能力(如Fe3+、Gd3+),为医学成像奠定基础。

制备工艺:从天然提取到纳米工程
MNPs可通过两种核心路径获得:1)碱溶酸沉法纯化黑色素粉末;2)直接离心墨汁或合成溶液。天然来源(如乌贼墨)的MNPs保留生物相容性优势,而合成工艺则能精准调控粒径和表面特性。

载药创新:多功能纳米平台的构建
MNPs的载药策略分为五类:

  • 化学药物装载:如阿霉素(DOX)通过π-π堆积或静电作用负载,显著提升疏水药物溶解度;
  • 基因递送:阳离子修饰MNPs可压缩核酸,实现基因沉默;
  • 蛋白质载体:利用黑色素-蛋白相互作用递送治疗性蛋白;
  • 超临界流体技术:实现高包封率载药;
  • 核壳结构:如聚多巴胺包覆增强稳定性。

应用突破:从单一治疗到诊疗一体化
MNPs在光热治疗(PTT)中表现出宽谱吸光特性(UV-Vis),可将光能高效转化为热能杀伤肿瘤细胞。其螯合金属离子特性(如Mn2+、Cu2+)支持磁共振(MRI)和荧光成像,实现治疗过程可视化。靶向修饰(如叶酸偶联)进一步提升了肿瘤特异性蓄积能力。

挑战与展望
当前MNPs载药研究仍面临药物种类有限、体内代谢机制不明确等挑战。未来需探索:1)规模化制备工艺;2)智能响应型载药系统(如pH/光触发释放);3)多模态协同治疗体系。黑色素这一"古老分子"正通过纳米技术焕发新生,为精准医学提供全新工具。

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