一种抗击癌症的三重威胁系统

阿拉巴马大学伯明翰分校的化学家设计了三重威胁抗癌聚合物胶囊，使指导药物递送的前景更接近临床前测试。

这些多层胶囊显示出在单个实体中难以实现的三种性状。它们具有良好的成像对比度，允许使用低功率超声检测，它们可以稳定有效地封装癌症药物阿霉素，低功率和高功率剂量的超声波都可以触发该货物的释放。

这三个特征创建了针对实体瘤的引导药物递送系统。通过表面修饰可以进一步改善治疗功效以增强靶向能力。然后诊断性低功率超声可以观察纳米胶囊在肿瘤中浓缩时的情况，并且治疗性高剂量超声将在零点释放药物，从而使身体的其余部分免于剂量限制性毒性。

UAB研究人员在ACS Nano杂志上报告说，这种对阿霉素或其他抗癌药物何时何地释放的精确控制可以提供癌症手术或全身化疗的非侵入性替代方案，其影响因子为13.3。

“我们设想了一种完全不同的方法来治疗多种病理亚型的固体人类肿瘤，包括常见的转移性恶性肿瘤，如乳腺癌，黑色素瘤，结肠癌，前列腺癌和肺癌，利用这些胶囊作为分娩平台，”Eugenia Kharlampieva博士说。 ，UAB艺术与科学学院化学系副教授。“这些胶囊可以在到达目标之前保护包封的治疗剂免于降解或清除，并且具有超声对比作为可视化药物释放的手段。他们可以通过外部超声暴露在特定位置释放其封装的药物货物。“

Kharlampieva--在聚合物化学，纳米技术和生物医学科学的交叉点工作时创造了她的新型“智能”颗粒 - 表示，对于这样一种易于制造，引导的药物输送系统，存在着一种迫切的，迄今尚未得到满足的需求。

由Kharlampieva和共同第一作者Jun Chen和Sithira Ratnayaka领导的UAB研究人员使用交替的生物相容性单宁酸和聚(N-乙烯基吡咯烷酮)或TA / PVPON层来构建其微载体。这些层围绕固体二氧化硅或多孔碳酸钙的牺牲核形成，其在层完成后溶解。

通过改变层数，PVPON的分子量或壳厚度与胶囊直径的比例，研究人员能够改变胶囊的物理特性及其对诊断超声的敏感性，功率水平低于FDA临床最大值成像和诊断。

例如，用四层TA /低分子量PVPON制成的空微胶囊的四分之一通过三分钟超声破裂，而由15层TA /低分子量PVPON制成的胶囊或由四层制成的胶囊制成。 TA /高分子量PVPON未显示破裂。破裂的胶囊具有较低的机械刚性，使其对超声压力变化更敏感。实验表明，胶囊壁的厚度与胶囊直径的比率是对破裂敏感性的关键变量。

为了测试微胶囊的超声成像对比度，UAB研究人员制造了5微米宽的胶囊，或者比破裂实验中使用的胶囊宽约2倍。这个尺寸小到足以通过肺中的毛细血管，而已知各种微粒的较大尺寸可以大大改善超声对比度。用于尺寸比较的红细胞具有约6至8微米的直径。

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