功能化介孔硅纳米载体的设计及其应用.pdf

2015 年 第 60 卷 第 12 期： 1104 ~ 1124 《中国科学》杂志社 评 述 SCIENCE CHINA PRESS 功能化介孔硅纳米载体的设计及其应用 雒国凤, 陈巍海, 卓仁禧, 张先正* 武汉大学化学与分子科学学院, 生物医用高分子材料教育部重点实验室, 武汉 430072 * 联系人, E-mail: xz-zhang@ 2015-02-02 收稿, 2015-03-10 接受, 2015-03-31 网络版发表 国家自然科学基金和武汉大学博士研究生自主科研基金(2014203020201, 2014203020204)资助 摘要 随着纳米技术的飞速发展, 纳米材料因其优良的物理化学性能在生物医学领域表现出 关键词 巨大的应用潜力, 已被广泛应用于药物/基因传递、疾病诊断、以及组织工程修复等, 尤其在 介孔硅纳米粒子 纳米抗癌制剂的研究中占有独特的地位. 其中, 介孔硅纳米粒子(mesoporous silica 智能可控 nanoparticle, MSN) 因其独特的优良性能, 如合成方法简单易行、重复性好、纳米粒子尺寸及 药物传递 靶向治疗 介孔孔径均一可调、比表面积高、孔体积大、表面易进行功能化修饰、具有良好的生物相容 多功能化 性、能够有效负载诊疗制剂, 而被广泛应用于构建药物控制释放系统. 这种以介孔硅纳米粒 子为基底构建的多功能智能响应载体系统能够有效运载抗肿瘤药物, 其能够在到达病变部位 以前保持“零释放”性能, 而在进一步靶向功能基介导下特异性达到肿瘤部位或细胞后, 在特 异性刺激信号作用下响应性释放药物. 这种将抗癌药物特异性传递至靶位点的方式, 能够极 大程度地发挥药物治疗效果, 有效降低抗癌药物毒副作用, 提高药物利用率, 从而为高效抗 肿瘤治疗提供保障. 本文综述了刺激响应型介孔硅纳米粒子在抗癌纳米医学中的系列应用, 着重介绍用于智能药物释放和肿瘤靶向治疗的介孔硅纳米粒子的多种功能化构建策略. 纳米技术(nanotechnology)是指在纳米尺寸(从几 治疗方式不仅会促使肿瘤细胞产生耐药性, 还会因 纳米到几百纳米)范围内, 研究纳米材料(如金属、金 药物分子缺乏特异性识别作用而被正常组织摄取, 属氧化物、碳材料和半导体材料) 因结构和组成而展 产生严重的组织器官毒副作用. 抗癌纳米医学致力 现出新颖的物理、化学、生物学特性的技术, 已广泛 于实现早期癌症诊断及高效抗癌效果, 使癌症治疗 应用于催化、分离、传感器、光学、能源、电子等领 更有效、也更安全. 其中, 智能纳米药物传递系统 域[1~8]. 伴随着纳米技术的快速发展, 纳米医学 (drug delivery system, DDS)凭借其优良特性能够实 (nanomedicine)显示出旺盛的生命力. 它是将纳米技 现有效荷载抗癌药物、靶向传递及响应性释放抗癌药 [14,15] 术与化学、生物学、医学和材料学融合发展而形成的 物, 已成为抗癌纳米医学研究的前沿领域之一 . 新兴学科, 已被广泛用于生物医学领