基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗研究进展

磁性纳米材料具有独特的磁学性质，可响应外磁场，产生力、热等效应。如在静磁场下将药物磁靶向递送至肿瘤部位；低频交变磁场下可将纳米药物主动渗透至病灶部位，实现瘤内均一分布；中频交变磁场作用下磁滞损耗产生热和增强的活性氧，用于肿瘤治疗。磁性纳米材料同时具有尺寸依赖的磁学性质以及表面多功能化等特点，可将磁靶向、分子靶向以及磁热疗联合。此外，磁性纳米材料具有磁共振成像性能以及纳米酶催化特性，使其在肿瘤诊疗一体化治疗方面获得了广泛应用。近年来，纳米给药系统不断被优化，基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗也得到了长足的发展。鉴于此，本文围绕提高靶向肿瘤治疗效果，从磁靶向药物治疗、被动靶向磁热疗和主动分子靶向磁热疗、纳米酶特性以及诊疗一体化应用等几方面出发，综述了基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗研究进展。     

磁性纳米磁珠在微生物学检测中的应用

磁性纳米材料因具有磁响应性和可修饰等特点,被广泛地应用于生物技术各领域。本文介绍了磁性纳米材料的主要合成方法和表征,对其在生物医学领域的应用,特别是在微生物检测中的应用进行了综述。     

介孔碳纳米材料的制备及其在药物传递方面的应用进展

新型功能性纳米材料在设计和制备技术方面的进步为纳米医学的发展提供了很大的机遇。在过去十年中,介孔碳纳米材料在制备和应用方面获得了巨大的进步。作为一种新型无机材料体系,介孔碳纳米材料结合了介孔的结构以及碳质组成的特点,显示出不同于传统介孔二氧化硅以及其它一些碳基材料体系(碳纳米管、石墨烯、富勒烯等)的优越特性。介孔碳纳米材料在药物的吸附与控释、光热治疗、协同治疗、肿瘤细胞的荧光标记、催化、生物传感、生物大分子的分离等诸多领域表现出其他多孔材料难以达到的优越性和应用潜力。本文对介孔碳纳米材料的制备和修饰技术进行介绍,重点关注介孔碳纳米颗粒在药物负载和光热控释方面的应用,最后对介孔碳纳米材料在生物医学领域的应用前景和所面临的关键问题进行讨论。     

无机纳米材料在神经胶质瘤诊疗中的应用与特点

神经胶质瘤是中枢神经系统中恶性程度与侵袭性最高的肿瘤之一,其难治性和高致死性亟需尽快开发新的诊疗方法。近年来,各种无机纳米材料独特的内在物化特性的探索应用,为神经胶质瘤的早期诊断和靶向治疗带来了新希望。该文系统地介绍了当前已应用于神经胶质瘤诊疗研究的一些重要无机纳米材料,包括纳米金、纳米银、超顺磁性氧化铁、石墨烯、碳纳米管、介孔硅、半导体量子点、上转换纳米材料、层状双氢氧化物以及二硫化钼。在神经胶质瘤诊断方面,超顺磁性氧化铁、量子点和上转换纳米材料等无机纳米材料,具有优异的肿瘤组织成像性能,能提高诊断的灵敏性,可实现对神经胶质瘤的早期诊断和实时监测;在治疗方面,大多数无机纳米材料进行功能性修饰后用作靶向药物载体,可加载多种抗癌的药物、基因和抗体等,提高靶向输送能力,以实现对胶质瘤的靶向治疗,延长药物在体内的半衰期,同时减少全身副作用;其中,纳米金和纳米银还可用于神经胶质瘤放射增敏治疗,碳纳米管和超顺磁性氧化铁可分别用于神经胶质瘤光热治疗和磁热治疗,达到安全特异的治疗效果。这些无机纳米材料尽管在体内降解、靶向可控性、个体化等技术性问题上还需要进一步解决,但其探索应用已为神经胶质瘤治疗研究提供了新的方向。     

要闻聚焦: 铁基纳米材料类酶效应与急性髓系白血病诊疗技术国家重点研发项目简介

正纳米酶是一类具有类似天然酶催化活性的纳米材料,自2007年氧化铁基纳米酶被中国科学家发现并首次报道以来,迄今已有超过50种不同纳米酶被发现,并用于生物、医学、农业、环境治理、国防安全等多个领域的研究.近年来,纳米酶的应用研究已从体外检测发展到体内治疗,展示出其对现代生物医学技术的重要影响及广阔的应用潜力.2017年在国家重点研发专项"纳米计划"中,"铁基纳米材料类酶效应与急性髓系白血病诊疗技术"项目获得了立项,本项目旨在通过对铁基纳米     

核酸适配子结合无机纳米材料在肿瘤研究中的应用

在倡导精准医疗的今日,在基本掌握与肿瘤发生密切相关的靶点的机理后,如何实现肿瘤靶向治疗,尽量消减由治疗带来的不良反应显得尤为关键。核酸适配子是能与靶标以高亲和力、高特异性结合的寡核苷酸;无机纳米材料是纳米材料作为医学领域诊疗制剂中重要的组成部分;利用核酸适配子与靶标结合的特性将其与无机纳米材料结合后,可将靶向结合、生物成像及药物递送等特点集于一体,综合应用于肿瘤研究,同时有力于促进核酸纳米技术的发展。综述了近年不同无机纳米材料结合核酸适配子在肿瘤研究领域中的研究进展,以及对无机纳米材料在医学应用的安全性思考,以期早日实现新型靶向肿瘤治疗策略的开发。     

功能核酸DNA水凝胶的理化特性及应用进展

自DNA被开发为纳米级的自组装材料以来,凭借其可调节的多功能性、便利的可编程性、精确的分子识别能力、高通用性以及优越的生物相容性和生物降解性连接了生命科学和材料科学两大领域。受益于DNA纳米材料的结构特性,以功能核酸作为构建单元,经交联、自组装形成的功能核酸DNA水凝胶已成为新型材料领域的研究热点。基于此,对功能核酸DNA水凝胶所具有的主要理化特性进行了总结,并进一步综述了近年来功能核酸DNA水凝胶在药物递送与靶向治疗、生物传感、三维组织构建等生物医学、分子检测及环境工程等领域中的应用进展。最后,从生命科学和材料科学的角度总结了在设计与搭建功能核酸DNA水凝胶时应考虑的关键点和方向,以期助力DNA水凝胶在多学科领域的研究与应用。     

纳米二氧化钛粒子在蚕业中的研究进展

纳米二氧化钛被认为是一种具有化学惰性,无毒且不会与生物引起排斥的生物材料,已被广泛用于与药物传送、防晒护理、环境治理和抗菌等领域,在畜牧业和蚕业也报道了与其相关的积极生物学效应,其在提高家蚕饲料效率方面效果显著,且增加了蚕茧的产量以及家蚕抗病性,取得了很好的社会经济效益。本综述主要从家蚕生理生态、蚕病防治、有机磷农药中毒以及丝蛋白合成等领域综述纳米二氧化钛的研究进展及相关分子机制,并结合广西蚕区特征及气候条件,探讨了其在广西蚕区推广应用的适用性。     

综述——新型纳米生物材料的研发：磁性纳米材料：化学合成、功能化与生物医学应用

磁性纳米材料,由于其独特的磁学性能、小尺寸效应,被广泛应用于生物医学领域．本文总结了磁性纳米材料的化学设计与合成、表面功能化方法,及其在核磁共振成像、磁控治疗、磁热疗和生物分离等生物医学领域的应用进展．     

微生物应用于纳米生物合成技术研究进展

基于发展纳米材料"绿色合成技术"重要性,生物合成纳米材料已成为纳米合成技术研究热点。微生物具有廉价、易培养、繁殖快等优点被应用于多种纳米材料的生物合成研究,成为生物合成纳米材料的重要生物类群。本文综述了细菌、放线菌、酵母菌以及真菌等微生物应用于纳米生物合成技术的发展;着重评述了纳米材料微生物合成生物方法、纳米材料微生物合成相关机制、纳米材料形貌和尺寸微生物调控合成方法以及应用研究进展;并对纳米材料微生物合成技术未来发展趋势进行了展望。     

自组装无载体纳米药物的研究进展

近年来，自组装无载体纳米药物由于具有高载药量、低毒副作用、合成方法简便等特点，在生物医药领域受到广泛关注，尤其在抗肿瘤和抗菌等方面具有广阔的应用前景和发展潜力。本文简述了无载体纳米药物自组装作用力，详细综述了目前自组装无载体纳米药物的制备方法，着重阐述了其在抗肿瘤、抗菌、抗炎和抗氧化等生物医学领域的应用及研究进展，最后讨论了无载体纳米药物面临的挑战和未来的发展方向，以期为合理设计更有效的自组装无载体纳米药物及其在临床应用提供理论依据。     

医用金属及金属氧化物纳米材料的毒性研究

随着纳米科技的发展,纳米材料在各领域的应用日益增多。金属及金属氧化物纳米材料因其独特的物化性质,为多种疾病的诊治提供了崭新的解决途径。其中,贵金属金、银及应用最为广泛的铁所形成的纳米材料在医学领域应用甚广。纳米金及纳米银具有优异的抗菌效能,广泛用于伤口敷料、化妆品、食品等的制造中。除此之外,纳米金、纳米银及含铁的磁性纳米颗粒也用于疾病诊治方面,如肿瘤的诊断和治疗、生物传感器、生物成像等。但是,大部分金属纳米材料可对机体产生不良作用,因而了解金属纳米材料的毒性显得非常重要。为了在医学应用中更有效地利用金属纳米材料,必须探究其大小、表面化学、特殊性质及毒性。本文总结了这几种金属纳米材料的医学用途,概述了它们的体内外毒性,并分析了可能的毒性作用机制。     

基于核酸适配体的DNA纳米结构在肿瘤研究中的应用进展

DNA纳米结构具有强大的分子载带量、良好的稳定性、可编辑性和生物相容性等特点,是纳米材料领域的研究热点.核酸适配体是一段短的寡核苷酸序列(RNA或ssDNA),能够折叠成特定的三维结构与靶标高特异性、高亲和力的结合.将核酸适配体的分子识别特性和DNA纳米结构相结合,可将靶向识别、生物成像及药物递送等特点集于一体,在生命...     

碳量子点抗菌活性的研究进展

碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)是一种新型碳纳米材料,具有独特的性质,逐渐得到广泛关注。由于CQDs主要是通过"自下而上"的方法制备,其表面具有更加丰富多样的基团,因此更容易衍生化和功能化,进而更容易得到具有特殊性质和功能的CQDs。同时,CQDs在水溶性、可修饰性、耐光漂白等方面具有明显的优势,并且还兼具低生物毒性和良好的生物相容性,使其在生物成像、生物传感和生物分子/药物传递等方面具有潜在的应用价值。随着CQDs研究的增多,各种不同功能化的CQDs得到发展,并被越来越多地用于抗菌方面。根据CQDs目前在医学领域的发展,本文对CQDs在抗菌方面的最新研究进展作一综述。     

荧光碳点在生物医学领域中的应用研究进展

荧光碳点(fluorescent carbon dots,FCDs)是一种利用含碳化合物合成的新型荧光纳米材料。这种FCDs相比传统荧光材料如有机染料和半导体量子点,不仅成本低廉、易于合成和功能化,而且还具有更优秀的光学特性(如无光闪烁性),优秀的生物相容性、化学惰性以及细胞低毒性等特点。目前FCDs已经掀起了继富勒烯(C60)、碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)之后又一次碳纳米材料的研究浪潮,吸引了愈来愈多的来自物理、化学、材料及生物医药学等不同领域的科学家们。本文综述了最近FCDs在生物医学领域中的应用研究进展。     

壳聚糖及其在金属纳米材料制备中的应用

基于来源丰富、独特的理化性质及生物学特性的壳聚糖与金属复合成为纳米材料的研究,引起了研究者广泛的关注。人们利用生物分子或生物有机体合成的金属纳米材料反应条件温和、产物形貌可控、重复性高等特点,结合金属纳米材料的"尺寸效应"与生物分子的自身特性来提高两者的协同功能,进一步拓展研究与应用领域的发展。以下针对近年来壳聚糖、壳聚糖体系金属纳米材料的研制及应用等领域进行简要的总结、评述和展望。     

磁场下铁基氧化物纳米材料的生物医学应用

在过去的几年中,磁性纳米材料的快速发展对生物医学变革产生了巨大的影响。作为磁性纳米材料家族重要的一大分类,纳米级铁基氧化物由于其良好的生物相容性、表面易功能化、独特的磁学性质等特点,在生物医学相关领域展现出巨大的应用前景。本综述围绕磁场下铁基氧化物纳米材料的生物医学应用,介绍了近年来其在磁分离、磁性药物靶向(magnetic drug targeting, MDT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、磁性粒子成像(magnetic particle imaging, MPI)、磁响应药物释放、磁流体热疗(magnetic fluid hyperthermia, MFH)等领域的研究进展,并对铁基氧化物纳米材料在生物医学领域未来的发展方向进行了展望。     

DNA-金属纳米材料在分子识别和药物递送中的应用

分子识别和药物递送对疾病的早期诊断和靶向治疗至关重要。DNA作为一种天然纳米分子，具有良好的生物相容性、分子识别性及序列可编程性等特点，因此在生物医学研究中受到广泛关注。然而，DNA纳米材料存在依赖于光响应系统且不能穿透细胞膜等缺点，导致单独使用无法满足实际应用的需求。近年来，涌现出大量DNA-金属纳米材料，这些复合材料具有光化学特性、组织穿透能力和药物装载能力等功能，克服了单一材料的缺陷，在生物传感、生物成像和药物靶向递送中表现出巨大的应用潜力。本文集中于3种近年热门的DNA-金属纳米材料（DNA-铜纳米材料、DNA-上转换纳米材料、DNA-金属有机框架纳米材料），依据DNA与各金属纳米材料的结合方式进行合理分类，介绍其在生物传感、生物成像和药物递送中的最新应用进展，并对未来发展方向进行了展望。     

纳米生物催化的研究现状和发展态势

纳米生物催化领域包括:(ⅰ)利用纳米技术或纳米材料调控生物催化剂的效率;(ⅱ)直接利用纳米材料或技术实现生物催化功能,并拓展生物催化在非友好环境及疾病诊疗中的应用.纳米生物催化已成为纳米生物学重要的研究领域,主要涉及纳米载体固定化酶和纳米材料人工模拟酶(纳米酶).一方面,可以借助纳米技术或材料所具有的特殊纳米效应来增强生物催化剂的效率和稳定性.另一方面,从模拟酶的理念出发,借助纳米材料自身所具有的催化能力,直接实现对生化反应的催化,这类具有酶学特性的纳米酶被视为新一代人工模拟酶.近年来,基于纳米载体固定化酶和纳米酶技术的纳米生物催化已在疾病诊断和治疗、化工制药、环境处理等领域得到了广泛研究,并展示了其具有重要的应用价值.本文简要综述了纳米载体固定化酶和纳米酶的发展历程及应用进展.     

磷烯纳米材料的生物毒性研究进展

磷烯,即单层黑磷（BP）,由于具有直接带隙、显著的结构和功能各向异性、高电荷载流子迁移率等,已经在生物医学、药物输送、生物传感、疾病的诊断和治疗等领域取得了很大的进展。和其他纳米材料相比,磷烯具有更优异的生物相容性和生物可降解性,在生物医药领域有很好的应用前景。虽然已有大量磷烯生物学效应的报道,但磷烯与生物大分子,如核酸、脂质、蛋白质之间相互作用的过程细节仍缺乏系统的研究。目前实验上无法观测磷烯与生物分子相互作用的动力学过程,分子模拟在获取精确动态结构方面具有独特的优势,被广泛应用于纳米材料和生物学领域。本文综述了近年来国内外利用计算机仿真和实验方法在磷烯纳米材料与蛋白质、脂质膜和DNA等生物大分子相互作用方面取得的最新研究进展,对磷烯生物毒性目前的研究进行了评述,并对未来需要解决的问题作了分析。本文将促进磷烯生物学效应的基础研究,也将推动磷烯纳米材料在生物医药领域的应用。