美开发出可同时携带两种药物的纳米粒子

2014-1-29 09:41 来源: 中国科技网-科技日报
收藏到BLOG

  据物理学家组织网近日报道,美国北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的研究人员联合开发出了一种纳米粒子,能够携带两种不同药物,并将其有针对性地投放到癌细胞的不同部位,有望大幅改善癌症的药物治疗效果。相关论文在线发表在《先进功能材料》杂志上。

  论文第一作者,北卡罗来纳州立大学副教授顾震(音译)说:“实验鼠的测试显示,相比传统的治疗技术,我们的新技术能够显著改善乳腺癌的治疗效果。”

  顾震称,癌细胞能够对化疗药物产生耐药反应,但同时耐受两种不同药物却极为罕见,因此在临床上多采用多种药物的联合疗法。目前,多数抗癌药物都具有一定的针对性,不同的药物靶向癌细胞不同的部分,各有分工各司其职。例如,蛋白质药物TRAIL对癌细胞的细胞膜是最有效的,而要对抗癌细胞的细胞核还得靠多柔比星(Doxorubicin)。鉴于这一点他们提出了这种连续的、位点特异性的药物投递技术。

  据了解,整个给药过程被分为两大阶段:首先由蛋白质药物TRAIL充当先锋突破癌细胞的细胞膜,待药物纳米粒子到达细胞核后,多柔比星会被最后释放出来,给癌细胞致命一击,完成使命。

  顾震的研究团队开发出的这种纳米粒子由外壳和内核两部分构成。外壳由透明质酸(HA)与蛋白质药物TRAIL编织而成,内核由镶嵌在缩氨酸中的多柔比星组成。透明质酸能够与癌细胞的细胞膜上的感受器发生作用,识别出癌细胞并将其“抓住”;而后癌细胞周围普遍存在的酵素会使透明质酸破裂,继而将TRAIL释放在癌细胞的细胞膜上,复合药物的“第一攻击梯队”进入战斗位置。

  癌细胞的细胞膜会在TRAIL的作用下逐渐瓦解,此时,复合药物的外壳也会逐渐破裂,露出里面由多柔比星和缩氨酸构成的内核。而除细胞膜外,癌细胞在细胞核外还有最后一道防线——一种被称为内涵体的泡沫状保护层,它们紧紧地将细胞核包裹在中间。它们能够抵挡普通的抗癌药物却无法对付缩氨酸,在接触缩氨酸后,这些内涵体会彻底破裂分解。这时多柔比星登场,完成最后一击,将癌细胞彻底杀灭。

  研究人员称,他们正是通过使用“编程”策略来实现对不同药物的定时定点投放的,该技术能够让正确的药物在正确的时间出现在正确的地点。顾震说,这项实验是证明上述设想的首次尝试,未来还有望让其更加高效。