什么是纳米药物递送?
纳米药物递送使用1-500纳米的粒子,通过血流将药物直接运送到病变细胞。纳米粒子不是让药物充斥全身(导致副作用),而是像微型制导导弹一样——穿过血管,通过EPR效应穿透肿瘤渗漏血管,在需要的地方精确释放药物载荷。Pfizer和Moderna的mRNA COVID-19疫苗使用脂质纳米粒子证明了这项技术在全球范围内的可行性。
为什么这很重要?传统化疗在杀死癌细胞的同时也杀死健康细胞,造成严重副作用。纳米粒子递送可将肿瘤药物浓度提高10-100倍,同时将非靶标毒性降低80%。这意味着更有效的治疗和更少的副作用——有望变革癌症治疗、基因编辑(CRISPR递送)以及需要穿越血脑屏障的脑部疾病治疗。
📖 深入了解
类比 1
想象一下一个城市的邮件系统。传统药物就像从飞机上投下传单一样——每个人都会收到一份,包括那些不想要它们的人(副作用)。纳米药物输送就像雇用一名带有 GPS 的送货司机,将包裹直接送到正确的门口(肿瘤细胞),而其他人则不受干扰。
类比 2
将纳米颗粒想象成血液中的潜艇。它们具有隐形涂层 (PEG) 以避免敌人发现(免疫系统)、导航系统(靶向配体)以找到目标基地(肿瘤),以及仅在目的地激活的定时电荷(pH 触发释放)。
🎯 模拟器提示
初学者
从默认的 100nm 粒径开始 — 这是 EPR 效果的最佳范围
中级
尝试不同的靶向配体 — 抗体的肿瘤积累效果比被动 EPR 好 2.5 倍
专家
较低的 pH 敏感性 (4.0-5.5) 可在酸性肿瘤微环境中触发更快的释放
📚 术语表
🏆 关键人物
Robert Langer (1976)
麻省理工学院教授开创性地使用聚合物纳米粒子控制药物输送,拥有 1,400 多项专利
Katalin Karikó (2005)
诺贝尔奖获得者(2023 年)的 mRNA-LNP 研究使 COVID-19 疫苗成为可能,验证了大规模纳米递送
Vladimir Torchilin (1990s)
开发多功能药物纳米载体和免疫脂质体的东北教授
Kazunori Kataoka (1990)
东京大学研究人员开创了用于癌症药物输送的聚合物胶束
Pieter Cullis (2018)
UBC 教授共同发明了辉瑞 BioNTech COVID-19 疫苗中使用的脂质纳米颗粒技术
🎓 学习资源
- The EPR effect: Unique features of tumor blood vessels [paper]
关于增强渗透性和保留驱动纳米颗粒肿瘤积累的基础论文 - Lipid Nanoparticles for mRNA Delivery [paper]
对 COVID-19 mRNA 疫苗验证的 LNP 设计原则的回顾(Nature Reviews Materials,2021) - NIH Nanotechnology in Medicine [article]
NIH 关于纳米医学研究和临床应用的资源 - Alliance for Nanotechnology in Cancer [article]
NCI 项目推进癌症纳米技术研究和转化