密西西比大学研究:3D打印“弹性载体”或实现抗癌药物肿瘤局部递送

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密西西比大学(Ole Miss)研究团队表示,一种基于3D打印的药物递送方案有望将抗癌药物更集中地送达肿瘤部位,从而减少传统化疗在全身分布带来的副作用。相关研究已发表于《药物研究》(Drug Research)。

研究团队在论文中介绍,他们使用一种名为FRESH 3D打印的新方法,制备可装载抗癌药物的“弹性载体”(elastic carriers)。密西西比大学药剂学与药物递送系主任兼教授Mo Maniruzzaman称,该载体作为新的纳米药物递送载体已在乳腺癌细胞实验中获得“非常有前景”的数据。

研究人员指出,传统化疗药物通常通过口服或注射进入血液循环,随后随血液在全身分布。由于抗癌疗法主要针对快速增殖细胞,除肿瘤细胞外,也可能影响毛发、肠道内膜和皮肤等快速生长细胞,从而引发脱发、恶心、呕吐和贫血等副作用。

密西西比大学药学院首席科学家Jaidev Chakka表示,化疗药物递送长期面临副作用问题,该研究的目标之一是探索如何最大限度降低相关不良反应。Chakka与药物科学三年级博士生Elom Doe提到,将药物装入植入物或3D打印结构并放置于肿瘤部位,意味着药物可在肿瘤区域实现更集中递送,而非在全身范围扩散。

在载体尺度方面,研究团队称,每个微小胶囊长度约为200至300纳米;作为对比,人类头发宽度约为100,000纳米。研究人员表示,纳米级药物载体有助于穿透细胞膜,将较高剂量的抗癌药物递送至受影响细胞。Chakka称,抗癌药物需要在细胞内发挥作用,如果无法穿透细胞膜或被细胞吸收,药效将受到限制;而将药物置于纳米颗粒中还可在一定程度上保护药物免受降解,从而提升进入细胞内的有效药物量。

研究人员同时表示,由于该方法聚焦于单一部位,在癌症早期诊断、疾病尚未扩散或转移前可能更具潜在价值。

不过,团队强调目前结果仍处于实验室阶段。Doe表示,现阶段主要测试了药物在体外实验中的作用,后续仍需在体内模型中验证,才可能进一步考虑面向患者应用。Chakka也指出,研究展示了两点:其一,3D打印可用于制造基于水凝胶的药物递送系统;其二,这些系统在体外杀伤癌细胞方面显示有效,但距离临床应用仍有较长路径需要完成。


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