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華南理工大學趙鵬超、邊黎明《Mater. Today》: 液泡化凝聚層調節大分子藥物釋放動力學
2023-04-30  來源:高分子科技

  開發一種通用的藥物遞送設計策略調節大分子藥物的多模式釋放動力學,實現病灶部位局部按需給藥,是各種疾病治療過程面臨的迫切需要。近幾年細胞內無膜細胞器的研究逐漸引起了國內外一些研究者的關注。細胞內無膜細胞器通常是通過多價相互作用穩定的與水不混溶的凝聚層(Coacervate)液滴。其中部分無膜細胞器表現出多相亞結構(如液泡化的胚芽顆粒),可以在生物刺激下將生物大分子隔絕到封閉的內部液泡中或從封閉的內部液泡中排出。因此體外合成的液泡化凝聚層或可作為“大分子藥物儲庫”,以容納和遞送具有刺激響應釋放動力學的各類大分子藥物,進而開發基于液泡化凝聚層的新型大分子藥物遞送載體。


  華南理工大學生物醫學科學與工程學院邊黎明教授團隊在前期構建納米顆粒自組裝凝聚層的研究基礎上(Advanced Materials, 2021, 33, 2007209; Nature Communications, 2021, 12, 7162),利用凝聚層內部液泡作為“大分子藥物儲庫”精確調節多種大分子藥物的多模式釋放動力學(圖1):1)液泡周圍致密的凝聚層基質可以充當高密度的藥物擴散屏障,介導液泡內部多種大分子藥物的長期線性釋放;2)遠程超聲對凝聚層基質的瞬時破壞可以打開液泡以觸發大分子藥物在體內外的瞬時釋放;3)凝聚層的液體流動性促使凝聚層基質在暫停超聲后幾秒鐘內快速恢復,實現超聲刺激的大分子藥物瞬時釋放和長期線性釋放之間的快速切換。考慮到凝聚層的液體和水不混溶性,“液泡化凝聚層作為大分子藥物儲庫”調節大分子釋放動力學的研究思路或可減少藥物全身暴露,有利于患者病灶部位特異性按需局部給藥。 


圖1、a) 凝聚層內部液泡作為大分子藥物儲庫,實現超聲刺激的大分子藥物瞬時釋放和長期線性釋放之間的快速切換;b) 超聲觸發凝聚層液泡內部胰島素的瞬時釋放,調節巴馬小香豬血糖。


  該工作以“Vacuolated coacervate mediates the bimodal release kinetics of diverse macromolecular drugs in vivo”為題發表在《Materials Today》上(Materials Today, 2023, 10.1016/j.mattod.2023.03.029)。文章共同第一作者為華南理工大學趙鵬超副教授與香港中文大學2020級博士生郭佳欣。文章通訊作者為香港中文大學許建坤助理教授、李剛教授與華南理工大學長江學者特聘教授邊黎明


  原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702123001001

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