聚合物游离多壁碳纳米管复合涂层实现磁响应可控药物释放

心血管植入物表面聚合物载药系统易引发炎症反应且无法按需调控释放。加拿大麦吉尔大学团队开发了基于多壁碳纳米管（MWCNT）和铁纳米颗粒（NPs）的无聚合物涂层，通过95 kHz交变磁场（AMF）触发使肝素释放量提升7.16%，首次实现金属植入物表面磁控药物精准递送，为可调控局部给药提供新策略。

　　

心血管植入物表面常覆盖聚合物载药涂层以改善血液相容性，但聚合物耗尽后易引发炎症反应，且传统被动扩散模式无法应对突发治疗需求。更棘手的是，当患者病情突变时，被动释放系统难以实现局部剂量提升，只能依赖全身给药。针对这一临床痛点，加拿大麦吉尔大学团队创新性地开发了一种无聚合物、磁响应可控的药物释放系统。

这项发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》的研究，采用电泳沉积（EPD）技术在316L不锈钢表面构建了双层多壁碳纳米管（MWCNT）夹铁纳米颗粒（NPs）的复合涂层。通过脉冲激光沉积（PLD）将平均粒径5.3±1.3 nm的Fe@Fe₃O₄纳米颗粒嵌入MWCNT层间，经射频氨等离子体处理增强亲水性后，负载抗凝血药物肝素。

关键技术包括：1）电泳沉积构建6.39±0.21 μm厚MWCNT涂层；2）脉冲激光沉积铁纳米颗粒（14.19±2.01 μg/cm²）；3）95 kHz/30 mT交变磁场触发释放实验；4）紫外光谱定量肝素释放量。

m-MWCNT涂层特性
TEM/SEM表征显示涂层具有17±3%孔隙率，XPS证实Fe@Fe₃O₄纳米颗粒成功嵌入。与裸金属表面相比，MWCNT涂层将肝素1小时内突释率从>95%降至77.26±2.33%。

药物释放动力学
静态释放呈现双相特征：突释阶段符合一级动力学（K₁=54.99），缓释阶段符合零级动力学（K₀=0.077）。施加AMF后，肝素释放量平均提升7.16±1.15%，证实磁热效应可调控药物释放速率。

未来展望
该技术为心血管植入物急性血栓形成等并发症的按需治疗提供新思路。无线触发、即时响应的特性使其在炎症控制、感染治疗等领域具应用潜力，但需进一步优化NP分布以提升触发效率。

这项研究首次证实MWCNT-铁纳米颗粒复合涂层可实现金属植入物表面磁控药物释放，突破传统聚合物载药系统的局限性。通过精确调控AMF参数，为个体化精准医疗提供可逆、无创的调控手段，标志着植入式智能给药系统开发取得重要进展。