基于PLGA电纺纳米纤维的姜黄素递送系统在抗癌治疗及术后植入应用中的定制化研究

为解决传统化疗药物毒性大、选择性差等问题，研究人员开发了两种载药量(10%和50%)的PLGA电纺纳米纤维(ES)用于姜黄素(Cur)递送。研究表明，高载药量ES具有更好的润湿性、拉伸延展性和黏膜粘附性，并通过尺寸-剂量相关性调控药物释放动力学，显著抑制HeLa细胞增殖和迁移。该研究为抗癌药物递送系统设计提供了新思路。

　　

癌症治疗领域长期面临化疗药物毒性大、易产生耐药性等挑战。姜黄素(Curcumin, Cur)作为天然多酚化合物，虽具有多重抗癌特性，却因水溶性差、生物利用度低等问题限制临床应用。针对这一瓶颈，丹麦技术大学(Technical University of Denmark)的研究团队创新性地采用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)电纺纳米纤维作为载体，通过精确调控尺寸-剂量关系，开发出适用于不同给药途径的定制化抗癌递送系统，相关成果发表在《Biomedicine》期刊。

研究团队主要运用电纺丝技术制备纳米纤维，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析药物负载状态，采用纹理分析仪测定力学性能和黏膜粘附性，并建立高效液相色谱(HPLC)方法监测药物释放动力学。体外实验使用人宫颈癌HeLa细胞和乳腺癌MCF-7细胞模型，通过AlamarBlue?活力测定、划痕愈合实验和扫描电镜(SEM)等多维度评估抗癌效果。

在"表征电纺样品"部分，研究确定45% PLGA浓度可制备直径1.2±0.22μm的均匀无珠纤维。FTIR和XRD分析证实Cur成功负载且以非晶态存在。"拉伸强度、黏膜粘附和润湿性"研究表明，PLGA-Cur50 ES接触角降至115.27°，黏膜粘附力提升2倍，更适合口服给药。"体外药物释放研究"揭示PLGA-Cur50 SS(相同尺寸)可实现更高剂量(3.5倍)的持续释放，72小时释放率达74.1%。

"Cur负载PLGA ES对细胞存活和活力的评估"显示，PLGA-Cur10 ES对HeLa细胞的抑制效果优于等效剂量的PLGA-Cur50 SD，归因于更大表面积带来的均匀释放。"细胞形态学评估"通过共聚焦显微镜观察到Cur处理组细胞出现收缩等凋亡特征。直接培养实验证实PLGA-Cur50 ES能完全抑制细胞贴附增殖。"伤口愈合效应评估"表明PLGA-Cur10 ES能更有效抑制HeLa细胞迁移，伤口闭合率显著降低。

该研究创新性地提出尺寸-剂量-应用场景匹配原则，证实高载药量(50%)PLGA-Cur ES更适合口服递送，而低载药量(10%)ES则适用于局部静态给药如术后敷料。通过精确调控纤维尺寸与载药量的组合，实现了对药物释放动力学和抗癌效力的程序化控制，为开发个性化抗癌治疗方案提供了重要技术支撑。特别值得注意的是，相较于游离Cur溶液，纳米纤维载体系统展现出对癌细胞(HeLa)的特异性杀伤优势，同时降低了对正常细胞(L929)的毒性，这一发现对提高抗癌治疗的选择性具有重要指导意义。