“微型花朵”有朝一日可能在體內輸送救命藥物
無論是口服或靜脈注射,藥物最終都會在體內遊走,而不是只到達需要的地方。 不過,這種情況很快就不會再出現了,這要歸功於一種新開發的外形酷似花朵的微粒子。在過去的幾年中,我們已經看到多種類型的微粒被設計用於標靶給藥。
一批給藥微粒–這些微粒由氧化鋅製成,也可使用其他材料Dong Wook Kim / 馬克斯-普朗克智慧系統研究所,著色: 蘇黎世聯邦理工學院
在幾乎所有情況下,這些微型物體都被設計成裝載特定藥物,注射到血液中,然後從外部引導到體內需要藥物的部位。 然後,可以從外部觸發這些微粒,使其釋放藥物,或者乾脆讓它們留在原地,在無害溶解時擴散藥物。
這種技術不僅能確保患處得到充分的藥物治療,還能大幅減少副作用。 畢竟,由於藥物不會被浪費到不需要的地方,因此所需的劑量也會低得多。
這種新型微粒是由蘇黎世聯邦理工學院教授丹尼爾-拉贊斯基(Daniel Razansky)和梅廷-西蒂(Metin Sitti)領導的團隊開發的。 與其他大多數呈光滑球形的給藥微粒不同,這些微粒看起來就像由多個花瓣組成的小花。
每個微粒子只有3 微米大小
這些花瓣實際上是材料的奈米片,它們會自我組裝成一個三維的花簇。 根據不同的處理方法,可以使用不同的材料,不過在研究中分析得最仔細的顆粒是由氧化鋅製成的。 其他顆粒由聚醯亞胺和鎳/有機複合材料製成。
與球體相比,花瓣式設計有兩大優勢,球體通常要麼塗有藥物,要麼在微小的內部儲存器中攜帶藥物。
首先,它為藥物分子提供了更大的附著表面積,使每個微粒都能攜帶更大劑量的藥物。 其次,花瓣能很好地散射聲波,使微粒更容易透過超音波成像(也可以在微粒上塗覆光吸收分子,透過光聲成像提高微粒的可見度)。
超音波不僅可以用來追蹤微粒子在體內的位置,還可以利用聚焦脈衝引導微粒子通過血液。 在實驗室測試中,成功利用聚焦超音波將微粒”停放”在小鼠循環系統的特定位置,即使血液在微粒周圍流動。
自組裝過程的基本示意圖
科學家現在計劃進行更多的動物試驗,之後可能會將這項技術用於人類心血管疾病或癌症患者。
有關這項研究的論文最近發表在Advanced Materials雜誌上。