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寻找癌症战斗纳米粒子的最佳形状

<p>血管的横截面显示粘附在血管壁上的盘状颗粒(灰色);红细胞(红色)和白细胞(白色)新的研究表明,采用光刻技术制造的圆盘状纳米颗粒将使研究人员能够指定纳米颗粒的大小,形状和表面特性,而通过它们的海绵状孔提供了一个位置装载药物随着纳米医学领域的成熟,一个新的争论点就是纳米粒子应该是什么样的形状来最有效地提供他们的药物或DNA有效载荷一对由卫理公会医院研究所(TMHRI)和六位科学家的新论文其他研究机构认为,当针对血管内或血管周围的癌症时,这些微观的工作马应该是圆盘形的,而不是球形的或杆状的</p><p>“绝大多数 - 可能99% - 目前正在进行的工作是使用球形的纳米颗粒“TMHRI生物医学工程师Paolo Decuzzi博士说,这两个项目的首席调查员”但证据显示可能有更好的方法将化疗药物送到血管性癌症部位“尽管它们很受欢迎,但球形纳米颗粒存在问题它们很小,当它们最终到达目标时无法提供大量药物而且它们也更有可能通过血液强大的流动推动下游“球形纳米粒子暴露于血管壁的小表面 - 理论上是一个点 - 在肿瘤组织中不能支持稳定,牢固的粘连,它们很容易被冲走而这阻碍了它们在内部的有效积聚病态组织,“Decuzzi说”所以许多实验室一直在问,我们怎样才能最大化纳米粒子在病变组织中的积累</p><p>有没有更好的形状</p><p>“在2012年8月的Biomaterials(Elsevier,现在在线),Decuzzi及其合着者表明,在不同的生物学相关流速下,圆盘状纳米粒子比杆状纳米粒子更不可能被推离目标</p><p> - 先前提出的另一种形状作为球体的替代物理想尺寸为1,000乘400纳米(直径厚度)实验在体外进行并通过计算模型确认球形纳米颗粒以自由三维方式围绕药物有效负载建立通过自组装颗粒在所有方向上均匀生长,形成球形或接近球形的纳米颗粒由TMHRI总裁兼首席执行官Mauro Ferrari博士领导的卫理公会纳米医学组开发了一种完全不同的技术圆盘形纳米颗粒由光刻技术,用于制造计算机中最微小组件的相同工具Photolithography allo法拉利,Decuzzi及其同事用极为精确的方法指定了纳米粒子的大小,形状和表面特性</p><p>纳米粒子通过它们构建了海绵状孔,这是装载药物的地方“我们可以改变尺寸,形状和表面特性 - '3S'参数 - 独立的颗粒,“Decuzzi说”这是一种非常强大的技术“纳米粒子是用硅构建的,生物相关分子后来附着在外面以改善与目标的结合细胞和延迟免疫系统的破坏硅在人类和动物模型中通常使用的剂量具有极低的毒性特征Decuzzi说硅纳米粒子很容易在24到48小时内分解并从体内清除</p><p>第二篇论文由Decuzzi发表和他的同事,在2012年2月的受控释放期刊(也是Elsevier)中,使用小鼠模型显示1,000 x 400 nm圆盘状纳米粒子容易与黑色素瘤细胞结合,每克器官注射剂量的5%至10% - 与先前报道的球状纳米粒子竞争或更好的浓度研究人员还表明,1000×400nm的光盘最不可能(小于或者更大的圆盘,或棒)最终进入肝脏“这两篇论文是八年工作的高潮,在计算机模拟,体外,然后在中查看圆盘,棒状和球形纳米粒子的性质vivo,“Decuzzi说:”最有价值的是,我们通过数学模型预测的所有重要事物在现实生活中都是真实的 我们正在接近回答关于这些纳米粒子需要看起来像什么的关键问题“Decuzzi说他的团队将继续致力于纳米粒子的优化,特别是,他们将在寻找他所谓的”4S“问题后建立正确的大小,形状和表面化学,Decuzzi说他想看看适当数量的刚度或灵活性是否可以进一步提高纳米粒子的体内性能哈佛医学院,莱斯大学和大学的研究人员也参与了这项工作</p><p> Houston Research的研究由德克萨斯州癌症预防研究所资助,国家癌症研究所和TMHRI的美国陆军合作者提供的额外支持是Paolo Decuzzi,博士,Anne van de Ven,博士,Jean Fakhoury,Giulia Adriani,MS ,Jeffrey Schmulen,MS,刘学武,博士,Fazle Hussain,博士和Mauro Ferrari博士来源:卫理公会医院系统图片:

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