综述:非侵入性激光辅助药物递送的新途径:一项批判性综述

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:AAPS PharmSciTech 4

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了激光诱导分子转运(Laser-induced molecular transport)在药物递送领域的突破性进展,通过光热(photothermal)、光机械(photomechanical)和光化学(photochemical)效应协同纳米载体(如liposomes、AuNPs),实现精准可控的基因/药物递送,为肿瘤治疗、创面修复等提供创新解决方案。

  

Abstract
激光诱导分子转运技术正以非侵入性、高靶向性的优势革新药物递送领域。通过整合激光与纳米载体(如金纳米颗粒AuNPs、聚合物胶束),该系统利用光热效应局部升温、光机械效应产生空化作用、光化学效应触发键断裂,三重机制协同增强生物屏障穿透能力,使大分子药物和基因治疗剂得以高效递送。低强度激光(LLLT)、CO2激光和光纤激光的差异化应用,为癌症光热-化疗联合治疗、创面生长因子控释等场景提供定制化解决方案。

Graphical Abstract
可视化研究显示,功能化纳米载体经激光激活后,可在亚细胞尺度实现时空精准调控。例如叶酸修饰的脂质体在808nm近红外激光照射下,能特异性靶向肿瘤并触发阿霉素爆发释放,这种"纳米-激光"协同策略使治疗指数提升3-5倍。

关键技术突破

  1. 智能响应系统:温敏聚合物(如pNIPAM)包裹的载药微球在42℃激光辐照下发生相变释放,实现按需给药;
  2. 多模态诊疗:上转换纳米颗粒(UCNPs)兼具分子成像和光动力治疗功能,通过980nm激光远程激活;
  3. 屏障穿透增强:飞秒激光产生的光声效应可暂时打开血脑屏障,使阿尔茨海默症抗体递送效率提升80%。

临床转化挑战
尽管动物实验显示显著优势,但激光参数标准化(波长/功率/脉宽)、纳米载体长期毒性、组织穿透深度限制仍是临床转化的三大瓶颈。最新研究尝试通过机器学习优化激光剂量,并开发可降解硅基纳米颗粒以解决安全性问题。该技术的最终落地需要跨学科合作,特别是在个性化治疗方案设计方面展现出巨大潜力。

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