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纳米造影剂和药物载体通过自折叠分子的突破

本站发布时间:2023-12-09 15:18:51

东京科技大学的科学家们证明,含有青少年的自折叠聚合物形成纳米复合物可以增强磁共振成像和下一代药物递送由于其体积小、毒性低、肿瘤积聚和穿透性好,这些复合物代表了用于癌症诊断和中性粒细胞捕获放射治疗的前沿造影剂

核磁共振成像(MRI)是癌症的关键诊断工具,可以增强软组织细节的捕获为了在核磁共振成像中清晰地观察到血栓形成,医生经常给病人注射造影剂这些电子束通过氢对核磁共振成像中产生的其他射频脉冲的响应来影响附近的道路理想情况下,造影剂应选择性地累积图像,并在MRI扫描中增加对比度

然而,尽管进行了任何研究,传统的钆螯合造影剂仍有其性能极限简言之,Gd螯合物在肠道、健康组织和血液中的最佳分布已被证明是有挑战性的,而无需进行额外的Gd剂量研究

在这种背景下,东京工业大学(TokyoTech)、国立量子科学技术研究所(QST)和由东京工业大学副教授YutakaMiura领导的纳米医学创新中心(iCONM)的一项合作研究成功地开发出了具有优异性能的新型NCA,这要归功于创新的分子设计他们的研究成果于11月29日发表在《高级科学》杂志上

所提出的纳米造影剂(NCA)是以Gda造影剂为基础的,其被称为“自折叠大分子固体药物载体(SMDC)”。他们联合临床批准的Gd含有聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯(PEGA)和丙烯酸苄酯(BZA)的螯合物由于聚合物含有亲水和疏水段,当浸入水中时,它会迅速将自己折叠成全胶囊状,核心是疏水段,外壳是亲水段

使用这种方法,研究人员可以生产出小于10纳米的MDC-Gdsmolecules通过对结肠癌小鼠的实验,他们证实了这些NCA不会在肠道内积累得更好,但它们也会从血流中被迅速清除,从而提高了MRI的性能,而不会产生毒性影响Prof解释道:“SMDC Gd的高累积性或快速血液清除率降低了肿瘤到主要组织的累积率,使Gd的必要沉积减少到最小。”三浦

此外,该实验还证明了将SDC-Gd作为检测Gd螯合物的起始物的无显著影响理想情况下,离子的运动应该最小,这样它们对碳氢化合物的影响就会稳定并延长在所提出的分子设计中,核/壳结构创造了一种“拥挤”的多克隆环境,不仅抑制了旋转,而且抑制了Gd离子的分段和内部运动其效果是对MRI图像进行强对比,这将允许使用具有安全保护的替代元素,不仅保护患者,而且保护未来的环境

值得高度重视的是,SDC-G的应用已扩展到MRI之外这些化合物可用于中子捕获治疗(NCT),这是一种靶向放射治疗技术,其中G捕获中子并释放高能辐射,杀死癌细胞小鼠实验表明,重复注射SMDC Gd后,NCT可显著抑制肿瘤生长研究小组认为,这是因为MDC-Gd在肿瘤组织中的选择性积累和深度渗透

总的来说,研究人员为实现这些发现所做的共同努力,不仅低估了SMDCs对模式MRI诊断的潜力,也低估了它作为治疗癌症和其他疾病的有效工具的潜力“这项研究为部署和交付各种治疗货物提供了更多的可能性,并对这些SMDC系统的发展进行了当前的研究,”一位著名教授总结道三浦


来源:

Materials provided by
Tokyo Institute of Technology.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Shan Gao, Yutaka Miura, Akira Sumiyoshi, Satoshi Ohno, Keisuke Ogata, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Yuto Honda, Minoru Suzuki, Megumi Iiyama, Kensuke Osada, Ichio Aoki, Nobuhiro Nishiyama.
    Self‐Folding Macromolecular Drug Carrier for Cancer Imaging and Therapy. Advanced Science, 2023; DOI: 10.1002/advs.202304171

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