На протяжении более 30 лет биомедицинские наноматериалы эффективно разрабатывались на благо тераностики – составного термина, обозначающего диагностику и лечение опухолей.
Для нацеливания лечения опухоли наночастицы должны иметь возможность достигать области опухоли и ее специфического микроокружения.
Последние исследования показывают, как физические характеристики наночастиц, особенно их форма и размер, радикально влияют на их биологическое поведение. Контроль над этими характеристиками материала необходим для гарантии того, что лечение попадет в опухоль после того, как частицы пройдут через многие другие здоровые физиологические микросреды.
В Applied Physics Reviews изданном AIP Publishing, ученые из Китая и США анализируют, как биология стимулирует морфологические изменения в некоторых типах наночастиц. Эти типы частиц известны как интеллектуальные трансформируемые наночастицы, потому что они могут изменять свою форму и размер при стимуляции из их ближайшего окружения.
Эти умные трансформируемые наночастицы в основном подходят для тераностики опухолей, потому что их физические характеристики адаптируются к физиологии. Эти корректировки увеличивают циркуляцию частиц, биораспределение, удержание опухоли, проникновение опухоли и субклеточное распределение для таргетной терапии.
Умные трансформируемые наночастицы могут изменять свою морфологию в различных физиологических условиях в соответствии с терапевтическими требованиями. В нашем исследовании мы раскрываем структурные схемы этих интеллектуальных систем, а также углубленные механизмы преобразований.
Цзяньсюнь Дин, соавтор исследования и исследователь
Ученые демонстрируют конструкции трансформируемых наночастиц как параметр для их создания и обсуждают биомедицинские приложения в области тераностики. Дин и его коллеги демонстрируют свое понимание с помощью уникальных классификаций дизайна преобразования наночастиц и процессов, способствующих модификации.
Например, ученые разделили преобразование дизайна на две общие категории: размер и форма. Для наночастиц с трансформируемыми размерами модификации далее разделяются на преобразования от большого к малому и от малого к большому. Исследование раскрывает комплексные и рациональные конструкции трансформируемых наночастиц на основе их структур.
Что касается процессов, влияющих на трансформацию наночастиц, «мы полагали, что и структура, и стимулы внесли большой вклад», – сказал Дин. «Например, разные значения pH определяли точное место трансформации, которое коррелирует с различными физиологическими, внеклеточными и эндо / лизосомными условиями».
Наночастицы со стабильной физической морфологией широко исследовались и применялись в тераностике опухолей в прошлом, в то время как последние исследования трансформации наночастиц были сосредоточены в основном на реакции на стимулы. Однако до сих пор не было обстоятельного обсуждения состава и применения трансформируемых морфологией наночастиц.
В нашем обзоре рассматривается конструкция структуры, механизм трансформации и биомедицинское применение интеллектуальных трансформируемых наночастиц, а также рассматриваются перспективы их ограничений. Мы считаем, что этот обзор прольет свет на эту важную область.
Цзяньсюнь Дин, соавтор исследования и исследователь
Ссылка на журнал:
Чен Дж. и др. . (2021) Интеллектуальные трансформируемые наночастицы для улучшенной тераностики опухолей. Обзоры прикладной физики . doi.org/10.1063/5.0061530.
Источник: https://www.aip.org/[19459009visible