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中科大开发微胶囊给药系统有望降低化疗药物副作用

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来源:生物谷 2016-01-18 18:24

化疗药物通常伴有明显的副作用,其中一个原因就是这类药物不仅能够杀死癌细胞,还会损伤体内其他快速生长的细胞,比如引起脱发。如果化疗药物只在到达肿瘤部位的时候才发挥杀伤毒性或许可以大大降低副作用。

                               

2016年1月18日讯 /生物谷BIOON/ --化疗药物通常伴有明显的副作用,其中一个原因就是这类药物不仅能够杀死癌细胞,还会损伤体内其他快速生长的细胞,比如引起脱发。如果化疗药物只在到达肿瘤部位的时候才发挥杀伤毒性或许可以大大降低副作用。

最近,来自中国科技大学和美国俄亥俄州立大学的研究人员共同开发了一种新的靶向给药系统,可以将两种或更多的药物成分装在一个胶囊里。如果装载的这些药物成分只能在互相混合之后才能发挥作用,医生就能够在药物到达身体的靶向区域之后触发药物混合,达到增强药效并降低副作用的效果。

相关研究结果发表在国际学术期刊Applied Physics Letters上。

文章通讯作者Ronald Xu表示:“病人进行化疗治疗但只有不超过5%的药物能够到达肿瘤部位,其余的药物都会被身体其他器官吸收。”解决这一问题的一个方法就是保证药物在注入体内的时候不具有毒性,只有在接近肿瘤的时候才会触发药物混合产生毒性产物。

因此研究人员开发了这种能够产生可以包含多种药物成分的微胶囊的装置,这种装置产生的微胶囊直径只有100微米(跟一粒灰尘的大小差不多)。Xu表示这种新装置的特点在于其效率和产量大,并且可以人为控制胶囊内部包裹药物的小泡大小。

虽然这种装置能够产生微米级别的胶囊,也非常具有前景,但目前还没有应用于癌症治疗,如果想要将该技术应用于化疗药物的输送,还需要进行临床试验进一步检测该技术的安全性和有效性。(生物谷Bioon.com)

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http://dx.doi.org/10.1063/1.4939632 

Steady cone-jet mode in compound-fluidic electro-flow focusing for fabricating multicompartment microcapsules Start CrossMark Snippet v1.3 End CrossMark Snippet

Ting Si1,2,a), Chuansheng Yin1,a), Peng Gao1, Guangbin Li1, Hang Ding1, Xiaoming He2, Bin Xie3 and Ronald X. Xu

A compound-fluidic electro-flow focusing (CEFF) process is proposed to produce multicompartment microcapsules. The central device mainly consists of a needle assembly of two parallel inner needles and one outer needle mounted in a gas chamber with their tips facing a small orifice at the bottom of the chamber. As the outer and the inner fluids flow through the needle assembly, a high-speed gas stream elongates the liquid menisci in the vicinity of the orifice entrance. An electric field is further integrated into capillary flow focusing to promote the formation of steady cone-jet mode in a wide range of operation parameters. The multiphase liquid jet is broken up into droplets due to perturbation propagation along the jet surface. To estimate the diameter of the multiphase liquid jet as a function of process parameters, a modified scaling law is derived and experimentally validated. Microcapsules of around 100 μm with an alginate shell and multiple cores at a production rate of 103–105 per second are produced. Technical feasibility of stimulation triggered coalescence and drug release is demonstrated by benchtop experiments. The proposed CEFF process can be potentially used to encapsulate therapeutic agents and biological cargos for controlled micro-reaction and drug delivery.

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