综述:糖尿病性白内障与视网膜病变的核壳纳米治疗剂:当前前沿进展与转化挑战

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Drug Delivery and Translational Research 5.5

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  本综述系统探讨了核壳纳米粒在糖尿病性白内障(DC)与视网膜病变(DR)治疗中的突破性潜力。文章重点分析了其组织靶向性、控释特性及多药负载能力,为克服眼组织屏障、实现时空精准给药提供了新策略,对推动纳米制剂临床转化具有重要指导意义。

  

Abstract

糖尿病相关眼部并发症,特别是糖尿病性视网膜病变(DR)和糖尿病性白内障(DC),是全球致盲病例的重要组成部分。当前的治疗手段包括针对DR的抗血管内皮生长因子(anti-VEGF)药物玻璃体内注射和针对DC的手术干预。然而,这些方法存在患者依从性低、侵入性强以及对敏感眼组织产生意外副作用等缺陷,最终可能导致视力丧失。因此,开发侵入性更小的先进治疗干预措施势在必行。

纳米技术的出现为眼科疾病(包括DR和DC)的治疗带来了范式转变。纳米颗粒(Nanoparticles)凭借其高比表面积,提供了快速内化、易于表面修饰和可连接靶向配体等诸多优势,从而提高了生物利用度。更重要的是,具有不同表面和整体组成的核壳纳米颗粒(core-shell nanoparticles)展现出额外优势:组织靶向性(tissue tropism)、可控药物释放、刺激响应性、可负载多种药物、更高的稳定性、渗透性以及眼内积累能力,同时毒性极低,最终实现了时空可控的药物递送。

眼组织屏障与纳米颗粒靶向策略

眼部的特殊结构构成了复杂的生理屏障,严重限制了传统药物的递送效率。血-视网膜屏障(Blood-Retinal Barrier)和角膜上皮(Corneal Epithelium)等结构在保护眼球的同时,也阻碍了药物的有效渗透。核壳纳米颗粒通过表面功能化修饰,可特异性识别并穿越这些屏障,实现精准的组织靶向递送。例如,通过连接特定配体(如抗体或肽段),纳米颗粒能够主动靶向病变部位(如视网膜中的新生血管或晶状体中的受损细胞),显著提升治疗效果并减少系统暴露。

核壳纳米颗粒的特性与表征

核壳结构通常由内核(core)和外壳(shell)组成,两者可采用不同的聚合物材料(如聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA、壳聚糖Chitosan等),以实现多功能化设计。表征技术包括动态光散射(DLS)测定粒径与Zeta电位、透射电子显微镜(TEM)观察形态、以及X射线光电子能谱(XPS)分析表面化学组成。这些技术确保了纳米颗粒的质量可控性和功能可靠性。

药物释放机制方面,核壳纳米颗粒可实现持续或刺激响应性释放(如pH、酶或光触发)。例如,在糖尿病微环境下(如高葡萄糖或活性氧物种ROS水平),纳米颗粒外壳可发生降解或构象变化,从而精准释放治疗药物(如抗VEGF抗体或抗氧化剂)。

临床前研究进展

多项临床前研究证实了核壳纳米系统的优越疗效。在DR动物模型中,负载抗VEGF药物的核壳纳米颗粒显著抑制了病理性血管新生,减轻了视网膜水肿和出血。对于DC,负载抗氧化剂(如槲皮素或谷胱甘肽)的纳米颗粒有效延缓了晶状体混浊进程,并恢复了部分透明度。这些研究均表明,纳米递送系统提高了药物稳定性、延长了眼内滞留时间,并增强了生物活性。

规模化与临床转化挑战

尽管前景广阔,核壳纳米颗粒从实验室走向临床仍面临诸多挑战。大规模生产中的批次间一致性、灭菌工艺、长期稳定性以及制剂储存条件均是产业化难点。此外, regulatory hurdles(监管壁垒)和安全性评价(如免疫原性和长期毒性)也需要 comprehensive 评估。未来需通过跨学科合作,优化制备工艺、建立标准化质控体系,并设计 robust 的临床试验以推动其实际应用。

核壳纳米技术为糖尿病性眼病的治疗提供了革命性工具,其精准化、微创化优势有望重塑未来眼科药物治疗格局。

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