综述:多功能纳米材料介导的肿瘤治疗学:增强疗效与特异性

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.3

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  本综述系统阐述了纳米材料在肿瘤治疗中的前沿应用,重点探讨了通过表面修饰、核壳结构等改性策略赋予纳米材料多功能性(如EPR效应、MOF载药),实现靶向递送(PDT/PTT/SDT联合治疗)、克服多药耐药等临床挑战,为开发高效低毒的纳米诊疗一体化平台提供了理论依据。

  

Abstract
癌症作为全球主要死因,传统疗法存在转移、多药耐药和损伤健康组织等局限。纳米材料凭借大比表面积(1-100nm)、高载药量和穿透生物屏障的能力,为肿瘤治疗带来革命性突破。其形态多样性(纳米管/片/纤维/颗粒/球)和尺寸效应(<20nm可穿越血脑屏障)为精准诊疗提供了全新工具。

Introduction
世界卫生组织数据显示,实体瘤占癌症病例的65%。手术、放化疗等传统手段存在严重副作用。纳米材料通过EPR效应在肿瘤部位选择性富集,其表面修饰策略(如PEG化)可延长血液循环时间。金属有机框架(MOF)等智能载体能响应肿瘤微环境(pH/ROS/酶)实现可控释药。

The use of nanomaterials as biomaterials
• 0D材料(量子点):用于肿瘤成像
• 1D材料(碳纳米管):载药同时实现光热转换
• 2D材料(石墨烯):超大表面积负载化疗药物
值得注意的是,金纳米棒通过表面等离子体共振可实现近红外光热转换,在PTT中展现高热转化效率(>90%)。

Modification method of nano-biomaterials
表面修饰策略包括:

  • 靶向修饰(叶酸/抗体):提高肿瘤特异性
  • 隐形修饰(PEG):延长半衰期
  • 刺激响应修饰(pH敏感键):控制释药
    核壳结构设计如Fe3O4@Au兼具磁靶向与光热性能,通过外部磁场引导和激光照射实现时空双控治疗。

Modification by application purpose
联合治疗策略:

  1. PDT/PTT协同:卟啉修饰纳米粒在650nm激光下产生活性氧(ROS)
  2. 化疗/基因治疗联用:阳离子聚合物搭载siRNA沉默耐药基因
  3. 诊疗一体化:Gd3+掺杂纳米颗粒同步实现MRI成像和治疗

Summary
纳米材料通过尺寸效应和表面工程突破生物屏障,其多功能化改造(如磁靶向+光热+化疗三功能纳米系统)正推动肿瘤治疗进入精准医学时代。未来需解决大规模制备标准化和体内代谢机制等挑战,为临床转化奠定基础。韩国科学信息通信技术部资助项目(NRF-2021R1C1C2004576)为该研究提供了重要支持。

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