深圳先進院等開發出可穿透呼吸系統粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體

2021-01-21 中國生物技術網

慢性呼吸系統疾病是一類常見多發疾病。據世界衛生組織（WHO）數據統計，以慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）為代表的下呼吸道感染疾病已成為全球第三大致死疾病，每年有近400萬人因此死亡，且死亡人數呈現逐年遞增趨勢。缺乏有效的治療藥物是當前慢性呼吸系統疾病特別是慢阻肺疾病難以治癒的主要原因。臨床治療慢阻肺疾病的藥物品類眾多，如抗生素、支氣管擴張劑、糖皮質激素等，雖有一定的治療效果，但都非特效藥物，長期用藥容易對患者造成較大的毒副作用。此外，常規治療藥物也難以有效遞送，有效給藥效率低。慢阻肺疾病常導致患者肺部發生異常炎症反應，進而引起咳嗽並在氣道分泌粘液形成一道「屏障」，阻隔了藥物的有效遞送。同時，在粘液中滋生的大量病菌逐漸定植，形成緻密的病菌生物膜以躲避藥物的殺傷，產生耐藥性。

近日，中國科學院深圳先進技術研究院材料所喻學鋒團隊與深圳先進院醫藥所、復旦大學附屬中山醫院等團隊合作，製備出可穿透慢性呼吸系統疾病粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體。該研究採用離子交聯法將殼聚糖與黑磷量子點相結合，通過PEG表面修飾，構建一種由黑磷量子點介導的納米藥物控釋載體（PEG@CS/BPQDs-AM NPs）穿透肺部粘液屏障，在提升藥物遞送能力的同時發揮協同治療慢阻肺疾病的功效。相關實驗結果表明，親水性PEG與帶正電荷的殼聚糖有助於納米載體迅速穿透粘液層粘附於上皮細胞。此後，納米載體內部的黑磷量子點可迅速氧化降解產生磷酸根離子並形成微酸環境裂解納米球促進藥物釋放。同時，黑磷量子點的氧化降解也促進了殼聚糖氨基基團的質子化，提升了殼聚糖的抗菌功效，有效地避免了生物膜的形成。動物實驗結果表明，PEG@CS/BPQDs-AM NPs能明顯改善小鼠慢阻肺氣道阻塞症狀，顯著增強對銅綠假單胞菌的抑制效果，在提升藥物治療治療效果的同時大大降低了治療的毒副作用。該研究為解決因呼吸系統疾病粘液屏障所導致的藥物治療效果不佳問題提供了新策略。

相關成果以Mediated Drug Release from Nano-Vehicles by Black Phosphorus Quantum Dots for Efficient Therapy of Chronic Obstructive Pulmonary Disease（黑磷量子點介導的納米載體藥物釋放高效治療慢性阻塞性肺病）為題，發表在《德國應用化學》上。論文第一作者是深圳先進院副研究員李志斌，通訊作者是深圳先進院研究員喻學鋒、王懷雨和復旦大學附屬中山醫院教授張靜。研究得到科技部國家重點研發計劃等的資助。

黑磷量子點介導的納米藥物控釋載體（PEG@CS/BPQDs-AM NPs）製備過程及其穿透慢阻肺粘液屏障遞送藥物治療示意圖

論文連結 ：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202008379

本公眾號由中科院微生物研究所微生物資源與大數據中心承辦

2019年熱文TOP10

1. 逆轉2型糖尿病的大牛又發文了：2型糖尿病是簡單的疾病，減肥或逆轉病情！

2. 剛剛，Science發布2019十大科學突破！

3. Science重磅！西蘭花「喚醒」抗腫瘤基因

4. 讀者淚目！《柳葉刀》全中文發表中國醫學博士「家書」：給父親的一封信

5. 《Science》重磅！汝之「蜜糖」，吾之「砒霜...」

6. 喝酒，尤其還臉紅的人，或面臨更高的痴呆風險

7. Nature重磅！第一個完全合成且徹底改變DNA密碼的生物誕生了

8. 這不是一顆大榛子！Science發表新型口服胰島素，或將取代傳統注射

9. Science為防禿頂支招：先從不脫髮開始...

10. 改變精子速度，可以影響後代性別？

相關焦點

  • 深圳先進院開發黑磷納米藥物控釋載體:穿透呼吸系統粘液屏障
    澎湃新聞記者從中國科學院深圳先進技術研究院（下稱「深圳先進院」）獲悉，近日，深圳先進院材料所喻學鋒研究員團隊與深圳先進院醫藥所、復旦大學附屬中山醫院等團隊合作，成功製備出可穿透慢性呼吸系統疾病粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體。
  • 我國科學家開發出可穿透呼吸系統粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院材料所喻學鋒團隊與深圳先進院醫藥所、復旦大學附屬中山醫院等團隊合作，製備出可穿透慢性呼吸系統疾病粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體。該研究採用離子交聯法將殼聚糖與黑磷量子點相結合，通過PEG表面修飾，構建一種由黑磷量子點介導的納米藥物控釋載體（PEG@CS/BPQDs-AM NPs）穿透肺部粘液屏障，在提升藥物遞送能力的同時發揮協同治療慢阻肺疾病的功效。
  • 可穿透呼吸系統粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體研發取得突破
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院材料所喻學鋒團隊與深圳先進院醫藥所、復旦大學附屬中山醫院等團隊合作，成功製備出可穿透慢性呼吸系統疾病粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體。常規治療藥物雖有一定的治療效果，但都非特效藥物，長期用藥容易對患者造成較大的毒副作用。此外，常規治療藥物難以有效遞送、藥物的有效給藥效率低是導致慢阻肺疾病不易治癒的另一個重要原因。由於慢阻肺疾病常導致患者肺部發生異常炎症反應，進而引起咳嗽並在氣道分泌粘液形成一道「屏障」，阻隔了藥物的有效遞送。與此同時，在粘液中滋生的大量病菌逐漸定植，形成緻密的病菌生物膜以躲避藥物的殺傷，產生耐藥性。
  • 深圳先進院自然指數居廣東省科研機構第一
    據最新數據顯示（統計時間範圍為2019年9月1日至2020年8月30日），按照自然指數排名，深圳先進院指數從去年同期的23.45提升至29.92，再創歷史新高，廣東省科研機構排名由原來的位列第二躍居第一，中科院體系內排名17，全國高校排名85。據統計，此次計入自然指數的170篇文章中，有88篇來自生命科學領域，這與深圳先進院近年來在生命科學領域的前瞻布局緊密相關。
  • 深圳先進院自然指數位列廣東省科研機構第一—新聞—科學網
    12月17日，記者從中科院深圳先進技術研究院（以下簡稱深圳先進院）獲悉，最新數據顯示（統計時間範圍為2019年9月1日至2020年8月30日），按照自然指數排名，深圳先進院指數從去年同期的23.45提升至29.92，再創歷史新高，在廣東省科研機構中的排名由原來的第二躍居第一，在中科院體系內排名17，全國高校排名85。
  • 中科院深圳先進技術研究院自然指數再創歷史新高 位列廣東省科研...
    央廣網深圳12月17日消息（記者黃倩 通訊員馮春）記者17日從中國科學院深圳先進技術研究院（以下簡稱深圳先進院）獲悉，自然指數網站近日公布了最新自然指數排名。最新數據顯示（統計時間範圍為2019年9月1日至2020年8月30日），按照自然指數排名，深圳先進院指數從去年同期的23.45提升至29.92，再創歷史新高，廣東省科研機構排名由原來的位列第二躍居第一，中科院體系內排名17，全國高校排名85。據統計，此次計入自然指數的170篇文章中，有88篇來自生命科學領域，這與深圳先進院近年來在生命科學領域的前瞻布局緊密相關。
  • 新型黑磷藥物控釋系統成功研製
    ，製備出一種負載黑磷及氯化鍶的藥物控釋系統，有效修復大鼠股骨缺損。該項研究成果以Near-Infrared Light-Triggered Drug Delivery System Based on Black Phosphorus for in vivo Bone Regeneration 為題發表在生物材料期刊Biomaterials上，論文共同第一作者為深圳先進院客座研究生王旭竹和助理研究員邵俊東。
  • 中科院深圳先進院製備出黑磷基光致形變複合材料
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒、副研究員阮長順等合作，成功製備出生物可降解的黑磷/聚氨酯複合物。
  • 科學網—構築新型黑磷藥物控釋系統
    本報訊 中科院深圳先進技術研究院喻學鋒課題組與武漢大學口腔醫學院張玉峰課題組合作，製備出一種負載黑磷及氯化鍶的藥物控釋系統
  • 深圳先進院開發出光熱相變儲能微膠囊
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒研究員課題組成功開發新型光熱相變儲能微膠囊。近年來，將光熱材料與相變材料結合的相變儲能微膠囊技術逐漸進入人們的視野，光熱材料的引入可直接高效吸收太陽光能轉化成熱能，進而被相變材料進行儲存和控釋。但目前技術往往只能將光熱材料和殼材結合，或包裹在殼層中或修飾在殼材表面，這導致光熱材料產生的大部分熱量在殼材與外界對流中直接耗散，無法有效存儲太陽能。
  • 中科院深圳先進院開發出光熱相變儲能微膠囊
    中國科學院科技產業網訊：近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒團隊開發出新型光熱相變儲能微膠囊。相關工作以Phase-Changing Microcapsules Incorporated with Black Phosphorus for Efficient Solar Energy Storage為題發表在《先進科學》（Advanced Science）上。
  • 深圳先進院等成功製備黑磷基光敏水凝膠
    中化新網訊 近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒、王懷雨與香港城市大學教授朱劍豪等合作，成功製備出基於黑磷納米片的近紅外響應光敏水凝膠，可用於癌症手術與光熱協同治療和創面修復。　　癌症治療目前仍以手術切除腫瘤組織為主，但其中會面臨創傷較大、傷口易感染和術後局部復發率高等難題。
  • 深圳先進院發明化學刻蝕法製備多晶黑磷固氮催化劑
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒團隊在二維黑磷領域取得新進展，開發出了具有多邊界特徵的多晶黑磷納米片，展現出較好的光催化合成氨性能。論文共同第一作者為深圳先進院博士邊式和溫敏，通訊作者為研究員喻學鋒。　　氨（NH3）既是地球氮循環中最重要的組成部分之一，也是現代社會必不可少的化學品。
  • 深圳先進院AIE納米仿生機器人研究取得重要進展
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所納米醫療技術研究中心蔡林濤研究員、張鵬飛副研究員、龔萍研究員、鄧冠軍博士等與香港科技大學唐本忠院士及湘潭大學陳華傑教授合作，經過長時間努力，成功研發出一種基於聚集發光元件的AIE納米仿生機器人系統用於血腦屏障穿越及腦膠質瘤靶向診療。
  • 中科院成功製備出黑磷可控降解光熱轉換材料
    中國證券網訊 10月10日從中科院官網獲悉，近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒與深圳大學教授張晗、香港城市大學教授朱劍豪等合作，成功製備出基於黑磷的生物可降解光熱轉換材料，用於實現高效安全的腫瘤光熱治療。
  • 深圳先進院等在聚集誘導發光納米仿生機器人研究中取得進展
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院生物醫藥與技術研究所納米醫療技術研究中心研究員蔡林濤、副研究員張鵬飛、研究員龔萍、博士鄧冠軍等，與香港科技大學教授、中科院院士唐本忠以及湘潭大學教授陳華傑合作，研發出一種基於聚集發光元件的AIE納米仿生機器人系統，用於血腦屏障穿越及腦膠質瘤
  • 科學家開發出光熱相變儲能微膠囊
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒團隊開發出新型光熱相變儲能微膠囊。相關工作以Phase-Changing Microcapsules Incorporated with Black Phosphorus for Efficient Solar Energy Storage為題發表在《先進科學》（Advanced Science）上。
  • 我國科學家開發出光熱相變儲能微膠囊
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒團隊開發出新型光熱相變儲能微膠囊。近年來，將光熱材料與相變材料結合的相變儲能微膠囊技術逐漸進入人們的視野，光熱材料的引入可直接高效吸收太陽光能轉化成熱能，進而被相變材料儲存和控釋。
  • 深圳先進院研發出新型光學探針 為納米機器人提供便攜GPS系統
    記者近日從中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱深圳先進院）獲悉，該院生物醫藥與技術研究所納米中心的張鵬飛副研究員團隊研發出基於聚集發光材料的多功能光學探針，能為納米機器人的開發提供便攜的GPS定位系統。光學探針不僅為科研人員探索生命的奧秘提供有力武器，同時也為重大疾病的預防、控制及治療提供了重要工具。
  • 深圳先進院等在納米載藥系統治療骨髓炎領域獲得新進展
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所人體組織與器官退行性研究中心王國成副研究員團隊與海軍軍醫大學第一附屬醫院許碩貴教授團隊，在納米載藥系統治療骨髓炎領域獲得新進展。本研究中深圳先進院助理研究員徐正江、海軍軍醫大學第一附屬醫院夏琰博士和周潘宇博士為並列第一作者。