理化所在介孔二氧化硅体内生物学效应研究方面取得新进展

2011-6-24 20:02 来源: 中国科学院
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不同形貌介孔二氧化硅体内分布、排泄和生物相容性

  介孔二氧化硅纳米材料作为药物载体具有极高的载药量和可控释放行为,又可以作为一种多功能化的平台,在生物医学领域尤其是癌症的诊断和治疗方面已表现出巨大的潜在应用价值,有望成为新一代的药物载体。然而,无机纳米材料的生物安全性问题一直是其向临床应用转化的重要障碍。研究纳米载体材料的生物安全性和生物学效应,对解决无机纳米材料的毒理学、健康及环境问题和推动纳米材料的生物医学应用都具有重要的意义。

  中科院理化技术研究所纳米材料可控制备应用研究室在唐芳琼研究员的带领下,在研发新型纳米生物材料的同时一直致力于纳米载体材料的生物安全性和生物学效应研究。继2010年在《生物材料》上连续报道了介孔二氧化硅的生物学效应后(Biomaterials 2010, 31, 38-448; Biomaterials 2010, 31, 6142-6153),他们在不同形貌介孔二氧化硅的体内行为方面的研究又取得了新进展。研究成果近期在ACS nano上在线发表。

  为了研究形貌对介孔二氧化硅体内行为的影响,他们设计了一系列不同长径比的介孔二氧化硅纳米材料,并选取长棒和短棒两种具有代表性的材料,研究了它们静脉注射后在小鼠体内的代谢分布、排泄途径和生物安全性。研究发现,形貌和表面性质共同影响静脉注射的介孔二氧化硅体内的代谢分布和排泄。两种材料主要分布在肝脏,脾脏和肺脏,都可以快速从尿液和粪便排泄。形貌不仅改变介孔二氧化硅在肝脏、脾脏和肺脏等器官中的分布规律,也影响介孔二氧化硅经尿液和粪便从体内排泄的速度。同时,临床使用剂量的两种形貌的介孔二氧化硅在体内均具有良好的生物安全性。

  这一研究成果对于指导介孔二氧化硅纳米材料以及非球形纳米材料的生物医学应用具有重要的意义。审稿人认为,该研究“关注了一个非常重要的领域,并取得了有意义的结果。如果分布和代谢问题能被解决,这些材料最终可用于临床的成像和治疗”。

  该研究获得国家科技部“863”项目和国家自然科学基金项目的支持。

  论文链接