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改善多种疾病诊疗的新型纳米技术!

来源:本站原创 2019-04-16 23:20

近年来,纳米技术在医学研究中的应用改善了多种人类疾病的诊断和治疗,那么这一领域又有哪些重要研究成果呢?小编对相关研究成果进行了整理,与大家一起学习!

【1】Nat Commun:黑色素纳米颗粒有助于缓解癌症的恶化

doi:10.1038/s41467-019-09034-y

黑色素通过吸收光能并将其转化为热能来保护我们免受太阳的破坏性射线。最近一项研究证明,这可以使其成为肿瘤诊断和治疗中非常有效的工具。科学家设法制造了负载黑色素的细胞膜衍生纳米粒子,这种纳米粒子改善了动物模型中的肿瘤成像,同时也减缓了肿瘤的生长。

纳米粒子被认为是对抗肿瘤的有前途的武器,因为肿瘤组织比健康细胞更容易吸收它们,因为它们的血管系统更具渗透性。外膜囊泡(OMV)提供了一个很好的例子,它基本上是被细菌膜包围的小气泡。这些20至200纳米的颗粒是令人感兴趣的,因为它们是生物相容的,可生物降解的,并且即使在大量的情况下也可以容易且廉价地在细菌中生产。一旦装载药用活性剂,它们易于给药。

【2】Eur Phy J:磁性纳米颗粒能够“燃烧”癌细胞

doi:10.1140/epjb/e2019-90567-2

就目前来讲,一些类型的癌症,如胰腺,脑或肝脏肿瘤等,仍然难以用化学疗法,放射疗法或手术治疗,进而导致患者的低存活率。值得庆幸的是,正在出现新的治疗方法,例如通过将纳米粒子注入肿瘤细胞来加热肿瘤。在The European Physical Journal B杂志上发表的一项新研究中,作者等人利用磁性材料将热量传递给肿瘤,结果显示:肿瘤细胞对破坏性热的特定吸收率取决于纳米粒子的直径和组成。

在该研究中,作者使用交变磁场激活靠近肿瘤细胞递送的磁性纳米颗粒。如果纳米粒子被肿瘤细胞很好地吸收而不是被健康组织中的细胞吸收,则热疗是有效的。因此,其有效性取决于具体的吸收率。保加利亚科学家研究了几种由称为铁氧体的氧化铁材料制成的纳米颗粒,其中添加了少量的铜,镍,锰或钴原子。

【3】Nano Conver:纳米技术有助于癌症的快速检测

doi:10.1186/s40580-019-0173-6

如何在癌症症状轻微的阶段通过血液检测得到准确的判断一直以来是癌症治疗的难点。在最近一项研究中,新泽西理工大学的研究者们通过一种新型电化学生物传感装置识别这些生物标记物发出的微小信号,。

他们的设备包括一个微流体通道,通过该通道,少量抽取的血液流过覆盖有生物制剂的传感平台,生物制剂与血液,泪液和尿液等体液中的目标生物标志物结合,从而触发电子纳米电路,发出信号。

最近发表于Nano Covergence的研究中,作者证明了使用金纳米粒子来增强其设备在癌症检测中的传感器信号响应,以及其他研究结果。该设备的核心创新之一是能够在其微流体通道中分离血浆和全血。血浆携带疾病生物标志物,因此有必要将其分离以增强“信噪比”以实现高度准确的测试。独立设备可在两分钟内分析血液样本,无需外部设备。

【4】Sci Adv:纳米疫苗能够提高代谢紊乱患者的免疫力

doi:10.1126/sciadv.aav9788

在最近一项研究中,康奈尔大学研究人员为传染病纳米疫苗开发的一类新的生物材料有效地提高了与肠道细菌相关的代谢紊乱的小鼠的免疫力。该研究首次探索了纳米材料,免疫反应和微生物组之间的相互关系,这是一个日益重要的研究领域。本文重点介绍了微生物组如何影响我们的工程疫苗以及我们如何通过开发先进材料来克服这些问题,

全世界超过三分之一的美国人和四分之一的人患有代谢综合征,这是一种针对包括肥胖,炎症和胰岛素抵抗在内的多种疾病的“保护伞”。肠道微生物组是导致代谢综合征的因素之一,研究人员对微生物组诱导的代谢综合征感兴趣,因为有证据表明微生物组和代谢紊乱与免疫系统有关。

“从公共卫生的角度来看,了解微生物组如何影响未来的工程疫苗是至关重要的,”生物医学工程助理教授,该论文的共同作者Ilana Brito说。 “这项研究将为探索微生物组的特定成分如何改变免疫反应开辟新途径。在设计新疫苗时,设计对多种微生物组成有效的材料非常重要。”

【5】Ange Chem Int Ed:科学家开发出新型基于铂的纳米颗粒 有望高效杀灭肝癌细胞

doi:10.1002/anie.201813149

近日,一项刊登在国际杂志Angewandte Chemie International Edition上的研究报告中,来自苏黎世联邦理工学院的科学家们通过研究发现,相比当前药物而言,利用铂纳米颗粒(platinum nanoparticles)有望高效杀死肝癌细胞。

近些年来,靶向性癌症药物的数量持续上升,然而常规的化疗制剂仍然在癌症疗法中扮演着关键角色,其中就包括能攻击并杀灭癌细胞的基于铂的细胞毒性制剂,但这些制剂通常会损伤健康组织并诱发严重的副作用;因此这项研究中,研究人员就鉴别出了一种新方法来帮助筛选更具选择性的癌症疗法。

【6】Ange Chem:新型纳米机器有望帮助治疗癌症

doi:10.1002/ange.201900829

最近,来自ITMO的科学家与国际同事合作,提出了新的靶向DNA的纳米机器,可用于癌症的基因治疗。相关结果发表在Angewandte Chemie杂志上。基因治疗被认为是治疗肿瘤疾病的有效方法之一,但目前的方法并不够完美。通常来说,基因疗法相关药物不能特异性地从健康细胞中辨别恶性细胞,并且难以与折叠的RNA靶标相互作用。

为了解决这个问题,由Dmitry Kolpashchikov教授领导的ITMO大学的科学家们利用脱氧核酶可以与靶RNA相互作用的特性开发出了特殊的纳米机器。根据这个想法,这些纳米机器必须能够高度选择性地识别癌基因转录产生的RNA分子并使其降解,最终导致恶性细胞的凋亡。

【7】Sci Adv:研究发现更长效且不上瘾的纳米止痛药

doi:10.1126/sciadv.aau5148

一组来自巴黎萨克莱大学和巴黎笛卡尔大学的研究人员已经开发出了一种纳米药物可以缓解啮齿类动物的疼痛。在他们最新发表在《Science Advances》上的研究中,研究人员报告了他们的这种纳米药物效果更持久,而且比阿片类药物更不容易让人上瘾。

阿片类药物可以有效止痛,因此在全球广泛用于缓解疼痛。但是正如广泛报道的一样,阿片类药物容易上瘾的性质造成了药物的广泛滥用以及许多死亡事件。由于这个严重的副作用,科学家们一直在寻找可以有效止痛但是却更不易上瘾的药物。

【8】Mol Pharma:治疗肺癌的新型纳米颗粒顺利进入临床前试验的下一阶段

doi:10.1021/acs.molpharmaceut.7b00900

近日,来自托马斯杰斐逊大学的研究人员表示,非小细胞肺癌纳米颗粒疗法目前已经顺利通过了临床前试验的下一个阶段,相关研究结果刊登于国际杂志Molecular Pharmaceutics上。

非小细胞肺癌(NSCLC)是一种最常见的肺癌类型,其常常非常难以治疗;3A级肿瘤患者的5年生存率仅为36%,文章中研究人员基于纳米技术开发出了一种新型的肺癌治疗手段,如今研究人员已经能够利用该方法有效治疗肺癌小鼠模型。研究者所涉及的纳米颗粒能够运输特殊的分子来阻断肿瘤生长,同时还会促进肿瘤对化疗变得更加敏感,这种特殊的分子名为microRNA 29b,然而如果单独注射该分子进行治疗的话,或许就无法给小鼠模型带来有效的治疗效果了,同时这种分子还能在机体血液中快速降解或被免疫细胞移除。

【9】Nat Biomed Engine:利用纳米囊泡装饰干细胞有望改善心脏修复的靶向性疗法

doi:10.1038/s41551-017-0182-x

尽管心脏干细胞疗法对于心脏病患者而言是一种极具前途的治疗手段,其能够指导细胞进入到损伤部位并让其停留,但如今在治疗心脏病方面科学家们仍然面临巨大挑战,近日,刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上的一篇研究报告中,来自北卡州立大学的研究人员利用动物模型进行了一项初步研究,他们发现,利用血小板纳米囊泡来装饰心脏干细胞或能增加干细胞寻找并在心脏病发作损伤部位停留的能力,同时还能增强疗法的治疗效果。

研究者Cheng说道,血小板能够进入并停留到损伤位点,甚至在某些情况下其还能够招募机体自身存在的干细胞至损伤部位,但其似乎是一把双刃剑,这是因为,当血小板到达损伤位点时,其会诱发促进凝血的凝集过程,而在心脏病发作的时候,血凝块或许是研究人员最不想看到的。

【10】Science光遗传学重大突破!上转换纳米颗粒助力大脑深部刺激!或将颠覆神经疾病治疗!

doi:10.1126/sciadv.aaq1144

你无法看到水井或者海水深处,因为光无法穿透这么深。尽管大脑并非无底洞,但是神经学家们在研究大脑深部结构时也面临着相同的问题,光无法穿透到大脑深部。这对光遗传学而言更是个问题,因为这种技术主要通过光操纵遗传标记的大脑细胞,在过去数十年间越来越流行。“光遗传学是实验室控制神经元的突破性工具,将来也有可能运用于临床。”日本理化研究所(RIKEN)脑科学研究所研究组长Thomas McHugh说道。“不幸的是,现在向大脑导入光需要侵入性光学纤维。”

McHugh及其同事现在找到了将光非侵入性导入到脑深处的新方法。在他们昨天发表于《Science》上的文章中,他们使用上转换纳米颗粒(UCNPs)将激光导入到了头盖骨深处。这种纳米颗粒可以在传统光遗传学无法达到的深度吸收近红外光并将它们转变为可见光。这种方法被用于激活大脑不同区域的神经元、沉默癫痫及激活记忆细胞。“纳米颗粒可以有效地延长我们光纤可以到达的深度,从而可以进行光的远程递送,实现非侵入性治疗。”McHugh说道。(生物谷Bioon.com)

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