开发具有高灵敏度、高特异性、低毒性的多功能纳米造影剂，使其能精准定位肿瘤，实时反映肿瘤生物学信息，是推动肿瘤分子影像技术发展、实现肿瘤早期及精准诊疗的核心。聚多巴胺（PDA）纳米材料是一种结构与天然真黑素极其相似的仿生材料，其聚合方法简单，可通过金属配位、π-π堆积、静电吸附等多种方式实现造影组件及靶向配体等功能分子的可控组装，具有良好的生物相容性和生物降解性，展现出巨大的临床转化潜力，已被广泛应用于肿瘤分子影像的临床前研究。综述了PDA纳米颗粒的合成方法、功能化修饰和组装策略及其在肿瘤分子影像学中的应用现状和研究进展，并对其发展趋势进行展望,有助于推动其在肿瘤分子影像领域中的应用。

利用细胞膜包覆纳米颗粒的仿生策略不仅能保留纳米颗粒的物理化学性质，而且表现源细胞膜的生物学特性，可进一步增强纳米药物在肿瘤治疗中的作用。杂化细胞膜是将2种或2种以上不同类型的细胞膜融合在一起。与单型细胞膜相比，杂化细胞膜使纳米颗粒衍生出多种源细胞的生物功能，为多功能仿生纳米药物递送体系的广泛研究提供了基础，有望拓宽仿生纳米技术在药物递送体系的应用。综述了近年来用于构建纳米药物递送体系的杂化细胞膜类型，制备和表征方法以及用于肿瘤治疗的研究进展。

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用.方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达率.提取4T1-PD1细胞膜,通过冰浴超声将其涂覆在负载Cur的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒(Cur@PLGA NPs)表面以制备PD1-Cur@PLGA NPs;紫外可见分光光度计检测各纳米制剂的Cur负载;动态光散射和透射电镜分析各纳米制剂的粒径和形貌.将4T1细胞分为阴性对照(PLGA NPs和PD1-NVs)组、实验组(PD1-Cur@PLGA NPs组)、平行对照(Cur@PLGA NPs)组及阳性对照(Cur)组;CCK-8法检测各组细胞活力;流式细胞术分析各组细胞凋亡水平.将4T1细胞移植瘤小鼠随机分为PBS组、PD1-NVs组及PD1-Cur@PLGA NPs组,进行体内治疗实验;治疗结束后,组织染色观察主要器官的病理变化,检测肿瘤增殖(Ki67)、凋亡(TUNEL)、CD4和CD8+T细胞的浸润和活性指标.结果:(1)4T1-PD1细胞系PD1表达率高达78%;(2)PD1-Cur@PLGA NPs呈类细胞壳核结构且粒径为100～200 nm;(3)PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,且能有效诱导4T1细胞凋亡;(4)与对照组相比,PD1-Cur@PLGA NPs显著抑制了4T1乳腺癌的进展(P<0.01),且安全性高;肿瘤组织的Ki67阳性表达降低,细胞凋亡显著,CD4+和CD8+T细胞的浸润和活性增强.结论:PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,并对小鼠乳腺癌细胞具有杀伤作用.该组合制剂在体内展现出良好的治疗效果、安全性和潜在的抗肿瘤免疫调控作用.

目的:探讨巨噬细胞膜仿生的纳米铁颗粒(Fe3O4NCs@MM)对多形性胶质母细胞瘤MRI成像的研究.方法:制备巨噬细胞膜仿生的纳米铁颗粒Fe3O4NCs@MM,利用动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)和透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)对其水合动力学粒径、表面电势和形态进行表征.采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sul-phate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)评价巨噬细胞膜的完整包覆;紫外可见光谱测定巨噬细胞膜仿生的纳米铁颗粒抗蛋白吸附能力.通过MRI成像系统,分析了含不同浓度的Fe元素(0.1-1.6mM)的Fe3O4NCs@MM在GSH存在或不存在时的T1弛豫效应.采用细胞增殖-毒性实验(Cell CountingKit-8,CCK-8),测定巨噬细胞膜仿生纳米铁颗粒处理肿瘤细胞24h后的细胞活性.尾静脉注射巨噬细胞膜仿生纳米铁颗粒至原位胶质母细胞瘤模型中,观察成像效果.结果:巨噬细胞膜仿生的纳米铁颗粒Fe3O4NCs@MM的水合动力学粒径和表面电势分别为286.5±7.6 nm和-20.7±3.5 mV,且在水溶液中分布均匀,具有较好的单分散性.包覆巨噬细胞膜的纳米铁颗粒具备抗蛋白吸附的能力.MRI成像显示,制备的巨噬细胞膜仿生的纳米铁颗粒Fe3O4 NCs@MM为GSH响应型MRI对比剂,具有较好的T1-加权磁共振成像效果,在尾静脉注射巨噬细胞膜的纳米铁颗粒0.5 h后,肿瘤部位的信号可见增强.结论:巨噬细胞膜仿生的纳米铁颗粒Fe3O4NCs@MM可实现多形性胶质母细胞瘤的MRI成像.

目的 利用生物膜覆盖纳米粒子的"bottom-up"表面纳米工程化学技术合成牛血清白蛋白(BSA)负载利拉鲁肽(Lir)包裹血小板膜碎片(PMF)的纳米颗粒,并验证其细胞相容性以及抗氧化应激损伤的能力.方法 按照既往文献中的方法提取PMF;利用自组装法制备Lir@BSA纳米颗粒;通过共挤压的方式将 PMF包覆在 Lir@BSA纳米颗粒表面制备Lir@BSA-PMF.利用粒径、电位、透射电镜、粒径稳定性表征Lir@BSA-PMF颗粒的理化指标;利用酶联免疫吸附试验法计算利拉鲁肽的包封率、负载率和累计释放率;进一步利用SDS-PAGE分析Lir@BSA-PMF仿生纳米载体上是否存在血小板膜完整的膜蛋白质结构;同时利用CCK-8 法验证材料的生物相容性;活性氧(ROS)实验探究了Lir@BSA-PMF仿生纳米载体对细胞氧化损伤的影响;最后通过细胞吞噬实验验证细胞对Lir@BSA-PMF仿生纳米载体的摄取效果.结果 制备的Lir@BSA-PMF的纳米粒子粒径可稳定在25 nm,形貌为球形,Zeta电位值为-25.5 mV.利拉鲁肽的包封率、负载率和累计释放率分别为 85.56％、7.96％和77.06％.SDS-PAGE分析结果显示Lir@BSA-PMF仿生纳米载体上保留了血小板膜完整的膜蛋白质结构.CCK-8 法验证纳米材料无细胞毒性;ROS结果显示Lir@BSA-PMF纳米材料具有明显的抗氧化性.细胞吞噬结果表明,细胞对Lir@BSA-PMF纳米颗粒的吞噬效果良好.结论 Lir@BSA-PMF复合纳米粒子合成成功,体外对细胞存活无影响,可被细胞摄取,并具有明显抗氧化损伤能力.

背景:临床上人工合成的羟基磷灰石陶瓷颗粒被广泛用于修复大体积骨缺损,但制备过程中的高温烧结会降低羟基磷灰石陶瓷颗粒的可降解性和生物活性,限制其骨修复效果.目的:采用新型低温沉积技术制备纳米晶仿生钙磷颗粒,表征其理化性能与细胞相容性.方法:采用改良后的过饱和钙磷矿化液和重复静置重悬洗涤方式制备纳米晶仿生钙磷颗粒,以羟基磷灰石生物陶瓷颗粒为对照,通过扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪表征两种颗粒的形貌和物相组成,通过BET-N2法、硬度和接触角测试表征两种颗粒的比表面积、孔隙度分布、硬度和亲水性行为,利用BCA法检测两种颗粒对牛血清白蛋白和胎牛血清蛋白的吸附性能.将两种颗粒或颗粒浸提液分别与人脐带间充质干细胞共培养,采用MTT法检测细胞增殖.结果与结论:①扫描电镜显示两种颗粒表面略微粗糙并伴有微小颗粒存在,羟基磷灰石生物陶瓷颗粒表面致密光滑,纳米晶仿生钙磷颗粒主要由不均匀纳米尺寸的针/板状晶体组成,并在晶体之间形成纳米孔结构.X射线衍射、傅里叶变换红外光谱显示,相较于羟基磷灰石生物陶瓷颗粒,纳米晶仿生钙磷颗粒的结晶粒小、结晶度低,含有更多的结合水和碳酸根基团.与羟基磷灰石生物陶瓷颗粒相比,纳米晶仿生钙磷颗粒具有更高的比表面积、更好的亲水性、更低的硬度与更高的蛋白吸附能力.②MTT检测结果显示,两种颗粒浸提液基本无细胞毒性,人脐带间充质干细胞在两种颗粒表面存活良好,并且纳米晶仿生钙磷颗粒表面的细胞增殖活性更强.③结果表明与羟基磷灰石生物陶瓷颗粒相比,纳米晶仿生钙磷颗粒具有更好的理化性能与细胞相容性.

背景:光热疗法是一种新兴的肿瘤治疗手段,利用光热剂将光能转化为热能来实现肿瘤的无创消融.光热疗法与纳米技术的兴起为乳腺癌的治疗开辟了新视角.目的:制备一种乳腺癌细胞膜修饰的新型近红外仿生纳米探针,探究其体外近红外荧光/超声显像效果,观察其体外对同源肿瘤细胞的靶向能力和光热治疗效果.方法:以具有A-D-A结构的有机小分子ITIC-4CI作为光热剂、聚乳酸/羟基乙酸共聚物为纳米载体、小鼠乳腺癌细胞4T1细胞膜为纳米颗粒表面修饰剂,并核心负载全氟己烷,采用双步乳化法与超声法制备新型近红外仿生纳米探针(4T1m/ITIC-4CI/PFH),对纳米探针进行基本表征,并验证其对同源肿瘤细胞的靶向性;探究纳米探针的光热性能及光热稳定性,观察激光照射下纳米探针的近红外荧光/超声成像效果;采用CCK-8法和钙黄绿素/碘化丙啶染色法评估纳米探针的光热治疗效果.结果与结论:①制备的纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH尺寸均一、稳定性好,平均粒径为(92.7±2.3)nm,与乳腺癌4T1细胞膜具有相似的蛋白图谱;体外细胞摄取实验证实,该纳米探针可靶向同源乳腺癌4T1细胞;②纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH具有红移吸收光谱和延伸到近红外Ⅱ区的尾部发射,在激光辐照下可发出明亮的近红外Ⅱ区荧光信号;③经激光照射,纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH可相变为微气泡,增强超声显像;CCK-8和钙黄绿色/碘化丙啶染色结果显示,纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH对乳腺癌4T1细胞具有明显的光热杀伤效果;④结果表明,纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH具有靶向同源肿瘤的能力,并可增强近红外Ⅱ区波段荧光/超声显像和光热疗法疗效.

肺部炎症性疾病目前是人类健康的主要威胁之一,目前肺部炎症性疾病的治疗面临着局部药物浓度不足、肺部清除速度快以及诱发意外炎症的风险等问题.细胞膜仿生纳米载体作为最近出现的新递送策略越来越受到研究者的关注.由于不同的细胞膜修饰载体分别具有循环时间长、生物相容性好、靶向性强等特点,近年来被大量应用于肺部炎症性疾病的治疗.本文主要介绍了细胞膜仿生纳米颗粒递送的制备方法,天然细胞膜包被纳米颗粒治疗肺部炎症性疾病以及在肺部炎症性疾病中的临床试验,并展望了细胞膜仿生纳米技术所面临的挑战和前景.本综述有望为细胞膜仿生纳米颗粒治疗肺部炎症性疾病的潜在应用提供新思路.

纳米载药体系由于具有特殊的理化性质而被广泛应用于疾病治疗.然而,传统的合成纳米颗粒无法跨越天然屏障,且难以逃避免疫监视,因此在临床应用中副作用较大.仿生纳米颗粒由天然材料改造或以化学方法模仿生物结构的关键特征制备获得,在化学、物理或形态学上与生物学结构具有相似性,因此在惰性排斥、克服屏障和活性作用三方面表现出优异的智能化递送性能,可用于更加高效安全的药物递送.总结仿生纳米颗粒用于药物递送的设计原理,阐述四类仿生纳米载药体系的制备方法,归纳其应用于罕见病、神经退行性疾病、肿瘤、抗病毒疫苗研发和其他靶向治疗等领域的研究进展,并对该领域研究面临的应用挑战、潜在解决方案和未来研究方向进行展望.

生物膜涂层纳米技术是一种新兴的纳米载药仿生策略.该策略将具有不同特性的各种生物膜作为功能材料覆盖在载药纳米粒子表面,避免了传统化学手段修饰纳米颗粒的繁冗过程.得益于生物膜的伪装功能,这类仿生纳米载体获得原生物膜的天然属性,不仅本身的生物相容性得到解决,同时还具备体内长循环、病灶靶向等特点,目前已成功运用于药物呈递,在疾病精准诊断和治疗领域展示了广阔的应用前景.本文初步探讨了仿生纳米颗粒在药物传递体系中的研究进展,并对其未来研究进行展望.