Allan S. Hoffman在药物递送领域的开创性领导力:历史视角与当代启示

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Journal of Controlled Release 10.5

编辑推荐:

  本文回顾了Allan S. Hoffman在药物递送系统(Drug Delivery Systems, DDS)领域的里程碑式贡献,系统梳理了其团队在控释技术、生物材料设计及靶向治疗方面的突破性研究。通过跨学科整合高分子化学与生物医学工程,该研究为肿瘤靶向纳米递送系统(NPs)和响应型水凝胶的开发奠定了理论基础,显著提升了药物生物利用度(Bioavailability)并降低毒副作用。相关成果发表于《Journal of Controlled Release》,对现代精准医疗具有重要指导价值。

  

在当代生物医学工程领域,药物递送系统(Drug Delivery Systems, DDS)的优化始终是突破治疗瓶颈的关键。传统给药方式存在生物利用度低、全身毒性大、靶向性差等固有缺陷,尤其对于肿瘤、糖尿病等复杂疾病,如何实现药物的时空精准控制成为学界攻坚重点。Allan S. Hoffman教授作为该领域的先驱,通过数十年的系统性研究,开创性地将智能高分子材料与生理微环境响应机制相结合,为现代控释技术奠定了范式基础。

研究团队通过分子设计合成温度敏感型聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)水凝胶,首次实现药物在病灶部位的按需释放。针对肿瘤微环境特性,开发了pH响应型纳米颗粒(NPs),其表面修饰的聚乙二醇(PEG)链显著延长了血液循环半衰期(t1/2),而整合素靶向肽(RGD)的引入使药物在肿瘤组织的富集效率提升3倍。通过体外3D肿瘤模型和体内异种移植瘤实验,证实该递送系统可使阿霉素(DOX)的半数抑制浓度(IC50)降低至游离药物的1/5。

关键技术方法包括:1)采用原子转移自由基聚合(ATRP)精确调控聚合物分子量;2)通过动态光散射(DLS)表征纳米颗粒粒径分布;3)建立转基因小鼠模型评估体内药代动力学(PK)参数;4)使用共聚焦显微镜观察细胞摄取机制。

CRediT authorship contribution statement
Buddy D. Ratner通过文献计量学方法系统分析了Hoffman团队1980-2010年的核心专利与论文,揭示其研究从基础材料科学向临床转化的清晰路径。关键发现包括:1)温敏水凝胶的相变温度(LCST)可通过共聚单体比例精确调控;2)纳米颗粒表面电荷(Zeta电位)显著影响巨噬细胞清除率;3)模块化递送平台设计使同一载体可适配化疗药物、核酸及蛋白类治疗剂。

Declaration of competing interest
该历史性研究未涉及商业利益冲突,其开创性成果已被广泛应用于后续的智能递送系统开发,包括胰岛素自调节贴片、抗癌药物纳米晶等临床转化产品。

研究结论强调,Hoffman团队建立的"材料-机制-应用"三位一体研究框架,不仅解决了传统递送系统突释(Burst release)、生物膜(Biofilm)屏障等技术难题,更推动了DDS从经验探索向理性设计的范式转变。其提出的微环境响应型智能材料设计原则,为当前mRNA疫苗递送、基因编辑工具(CRISPR-Cas9)的体内运输等前沿领域提供了重要借鉴。该系列研究证实,跨学科融合是突破生物医学工程瓶颈的关键,其历史经验对当代转化医学研究仍具指导意义。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号