智能可變形納米粒子有望在腫瘤診斷和治療方面取得進展

三十多年來，生物醫學納米材料已被成功開發用于治療診斷學——一個復合術語，指的是腫瘤的診斷和治療。納米粒子必須到達腫瘤部位及其獨特的微環境才能靶向治療腫瘤。

最近的研究表明納米粒子的物理特性，尤其是它們的大小和形狀，極大地影響了它們的生物學行為。在粒子通過各種其他健康的生理微環境循環后，必須控制這些材料特性，以確保在腫瘤處釋放治療。

在《應用物理評論》中，來自中國和的研究人員研究了生物學如何觸發某些類型的納米粒子的形態變化。這些類型的粒子被稱為智能可變形納米粒子，因為它們可以在周圍環境的刺激下改變它們的大小和形狀。

這些智能可變形納米粒子特別有希望用于腫瘤治療學，因為它們的物理特性將適應生理學。這些適應改進了靶向治療的粒子循環、生物分布、腫瘤滲透、腫瘤滯留和亞細胞分布。

“智能可變形納米粒子可以根據治療需求在不同的生理條件下改變其形態，”共同作者丁建勛說。“在我們的研究中，我們揭示了這些智能系統的結構設計以及轉換的深入機制。”

研究人員將可變形納米粒子的設計作為其構建的指導方針，并討論了治療診斷學領域的生物醫學應用。Ding和他的同事通過納米粒子轉化設計的新分類和促成變化的機制展示了他們的見解。

例如，研究人員將設計轉換分為兩大類：尺寸和形狀。對于尺寸可轉換的納米粒子，改變進一步分為小到大和大到小的轉換。該研究揭示了基于其結構的可變形納米粒子的詳細而合理的設計。

至于促成納米粒子轉變的機制，“我們認為結構和刺激都做出了巨大貢獻，”丁說。“例如，不同的pH值決定了轉化的準確位點，這與不同的生理、細胞外和內/溶酶體條件相關。”

過去，具有恒定物理形態的納米顆粒已被廣泛研究并應用于腫瘤治療學，而最近對納米顆粒轉化現象的研究主要集中在對刺激的反應上。然而，到目前為止，還沒有對形態可轉換納米粒子的設計和應用進行深入討論。

“我們的評論涵蓋了智能可轉化納米粒子的結構設計、轉化機制和生物醫學應用，還包括對其局限性的看法，”丁說。“我們相信這次審查將闡明這一重要領域。”