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  由于具有獨特的空間結(jié)構(gòu)和豐富的氨基，聚乙烯亞胺（polyethylenimine, PEI）在構(gòu)建用于生物醫(yī)學(xué)工程的多功能納米體系方面發(fā)揮著重要的作用，尤其在癌癥納米診療方面。不同的納米顆粒、聚合物、熒光團、靶向分子以及藥物等可以通過聚乙烯亞胺介導(dǎo)的化學(xué)反應(yīng)整合在單一體系中，從而構(gòu)建一系列基于聚乙烯亞胺的納米平臺。在分子影像方面，基于聚乙烯亞胺的納米材料可作為造影劑，將生物系統(tǒng)中的分子相互作用轉(zhuǎn)換為各種類型的信號，實現(xiàn)組織和疾病的單/雙或多模式成像。通過適當(dāng)?shù)母男裕诰垡蚁﹣啺返募{米載體可以被用于藥物、基因和蛋白質(zhì)的靶向或響應(yīng)性遞送。利用基于聚乙烯亞胺納米顆粒的獨特性質(zhì)，可將外界刺激（如磁場、光和X射線等）轉(zhuǎn)化為熱量或自由基，用于動物體內(nèi)的磁熱療、光療和放療，實現(xiàn)理想的抗腫瘤療效。

  近日，東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院史向陽教授、沈明武研究員課題組在國際頂尖綜述類期刊《Progress in Materials Science》（影響因子39.58）發(fā)表題為“Cancer nanomedicine based on polyethylenimine-mediated multifunctional nanosystems”的綜述文章。東華大學(xué)特聘研究員李靜超為本文第一作者，暨南大學(xué)附屬珠海第一人民醫(yī)院放射科主任于向榮為共同第一作者。東華大學(xué)史向陽教授和沈明武研究員為論文通訊作者。

  在這篇綜述中，史向陽教授課題組總結(jié)了基于聚乙烯亞胺的多功能納米體系在不同生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的最新研究進展，特別是癌癥納米醫(yī)學(xué)：(i)分子成像，(ii)靶向藥物遞送，(iii)癌癥磁熱療、光療和放療，(iv)癌細胞捕獲。

  本文首先詳細介紹了基于聚乙烯亞胺的納米造影劑在超聲(US)、計算機斷層掃描(CT)、磁共振(MR)、熒光、光聲(PA)、單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)和正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像等方面的應(yīng)用前景。然后作者討論了基于聚乙烯亞胺的納米載體的幾種設(shè)計方式及其在藥物、基因和蛋白質(zhì)遞送中的應(yīng)用。接下來，文章綜述了基于聚乙烯亞胺的納米治療劑在腫瘤光動力療法(PDT)、光熱療法(PTT)、磁熱療法、放射療法和聯(lián)合療法應(yīng)用的可行性。之后，作者介紹了基于聚乙烯亞胺的納米纖維在癌細胞捕獲方面的應(yīng)用。最后，作者總結(jié)了基于聚乙烯亞胺的納米體系的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，并討論了該研究領(lǐng)域目前的挑戰(zhàn)和未來前景。該工作得到上海市教委高校特聘教授（東方學(xué)者）、上海市科委、國家自然科學(xué)基金和中央高校基本科研業(yè)務(wù)基金的資助。

(a)支狀和線性聚乙烯亞胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。(b)基于聚乙烯亞胺的納米體系的主要成分和表面改性示意圖

  近年來，史向陽教授課題組在基于聚乙烯亞胺的納米體系的開發(fā)及其在腫瘤診療和癌細胞捕獲等方面取得了豐碩的成果（Biomaterials, 2013, 34, 8382-8392; ACS Appl Mater Interfaces, 2014, 6, 17190-17199; Biomaterials, 2014, 35, 3666-3677; Biomaterials, 2015, 38, 10-21; Nanoscale, 2015, 7, 14538-1446; Biomater. Sci., 2016, 4, 1422-1430; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 34954-34964; ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 6146-6154; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 9107-9117; Nano Today, 2021, 38, 101123）。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642521000955?dgcid=author