层状双氢氧化物（LDHs）纳米材料是一种具有多层结构的二维纳米材料，由于特殊的结构组成，其可以作为"分子开关"，在特定的生理pH条件下实现有效载荷的可控释放，但在血液循环过程中可以保持稳定。此外，LDHs本身由几种特定的阳离子组成，具有在各种细胞功能中的特定调节作用。除了优异的载药性能之外，LDHs可响应肿瘤微环境而智能释药，降低药物的不良反应，增强肿瘤杀伤作用，在肿瘤治疗领域有着广泛的应用。主要综述了LDHs用于化疗药物递送、免疫治疗、光动力治疗和免疫联合治疗肿瘤的研究进展。

层状双氢氧化物是由带正电的金属离子氢氧化物层和插层阴离子组成的具有二维层状结构的纳米材料,广泛用于环境治理等领域.由于制备简便、组成灵活性高、药物装载率高、pH响应型释放、生物相容性和安全性良好等特点,层状双氢氧化物逐渐在抗肿瘤治疗中崭露头角.本文综述了不同金属离子组成的层状双氢氧化物在生物医药领域中的应用进展,并对其在生物医药领域应用的进一步拓宽以及临床转化中存在的挑战进行讨论,以期对层状双氢氧化物递药系统的开发与转化提供参考.

目的 以藤黄酸(GA)为模型药物,将GA吸附在层状双金属氢氧化物(LDH)表面从而获得GA-LDH复合物.方法 采用高效液相色谱法(HPLC)测定GA含量,并进行方法学验证.采用共沉淀、离子交换、剥离-重组、胶束载药等方法制备GA-LDH复合物.以载药量和包封率为指标,对载药方法、药载比和不同粒径大小的载体进行单因素考察.采用IR和XRD等对样品结构表征,考察GA-LDH的缓冲及缓释性能;采用分子对接方法计算GA与LDH之间的结合能大小.结果 确定以离子交换法、药载比为3∶5、水热合成LDH制备GA-LDH复合物的最佳制备工艺.优化后GA-LDH的载药量和包封率分别为21.37％、46.29％.酸碱滴定试验发现GA-LDH具有和LDH相似的缓冲性能.体外释放试验表明,GA-LDH具有一定的缓释效果,释药机制为被动扩散过程.分子对接结果从理论上佐证了 GA-LDH复合物的形成.结论 该载药复合物具有良好的载药性能和缓冲性能,有望成为一种新型的中药抗肿瘤成分高效载体.

层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)拥有良好的生物相容性并可自行降解,将其应用于药物递送系统具有独特优势.它的二维空间可以对药物分子进行负载,板层结构和组成可调变,表面带正电荷以及多羟基性质使得LDHs可以通过不同的策略进行改性从而实现多功能化.基于LDHs的多功能纳米材料目前在癌症的诊断和治疗领域具有很好的应用前景.因此,本文从LDHs的靶向药物运输、生物成像以及二者联合方面介绍了LDHs纳米材料在癌症的诊断和治疗方面的应用进展,并分析总结了其生物相容性相关问题及可能的解决方案.

背景:5-氟尿嘧啶类药物存在毒性大、体内代谢时间短等临床问题.目的:制备海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠载药体系,考察其载药量、微观形貌、体外释放及对肝癌细胞的抑制效果.方法:设置层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶溶胶液与海藻酸钠溶液的体积比分别为3∶5,4∶5,5∶5,采用离子凝胶法制备海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠,检测其载药量.将海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠分别放置于pH=2.1,4.6,7.4的PBS中,定时检测5-氟尿嘧啶释放率.将肝癌SMMC-7 721细胞株分组培养,分别加入不同质量浓度(5,10,20,40 mg/L)的海藻酸钠、层状双氢氧/5-氟尿嘧啶凝胶珠、海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠混悬液,培养24 h后,检测细胞抑制率.结果与结论:①体积比3∶5,4∶5,5∶5载药体系的载药量分别为(3.09±0.08)％,(4.55±0.10)％,(5.47±0.1 4)％;②与pH=7.4条件比较,海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠在pH=2.1,4.6条件下释放5-氟尿嘧啶速度较快,并且随着5-氟尿嘧啶负载量的增加,5-氟尿嘧啶的释放速度逐渐增加;③不同质量浓度海藻酸钠对肝癌SMMC-7 721细胞株的抑制作用较小;随着质量浓度的增加,层状双氢氧/5-氟尿嘧啶凝胶珠、海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠对肝癌SMMC-7721细胞株的抑制作用逐渐增强,且海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠的抑制作用更强;④结果表明,海藻酸钠/层状双氢氧化物-5-氟尿嘧啶凝胶珠具备pH选择性缓释作用及较强的肿瘤抑制效果.

神经胶质瘤是中枢神经系统中恶性程度与侵袭性最高的肿瘤之一,其难治性和高致死性亟需尽快开发新的诊疗方法.近年来,各种无机纳米材料独特的内在物化特性的探索应用,为神经胶质瘤的早期诊断和靶向治疗带来了新希望.该文系统地介绍了当前已应用于神经胶质瘤诊疗研究的一些重要无机纳米材料,包括纳米金、纳米银、超顺磁性氧化铁、石墨烯、碳纳米管、介孔硅、半导体量子点、上转换纳米材料、层状双氢氧化物以及二硫化钼.在神经胶质瘤诊断方面,超顺磁性氧化铁、量子点和上转换纳米材料等无机纳米材料,具有优异的肿瘤组织成像性能,能提高诊断的灵敏性,可实现对神经胶质瘤的早期诊断和实时监测;在治疗方面,大多数无机纳米材料进行功能性修饰后用作靶向药物载体,可加载多种抗癌的药物、基因和抗体等,提高靶向输送能力,以实现对胶质瘤的靶向治疗,延长药物在体内的半衰期,同时减少全身副作用;其中,纳米金和纳米银还可用于神经胶质瘤放射增敏治疗,碳纳米管和超顺磁性氧化铁可分别用于神经胶质瘤光热治疗和磁热治疗,达到安全特异的治疗效果.这些无机纳米材料尽管在体内降解、靶向可控性、个体化等技术性问题上还需要进一步解决,但其探索应用已为神经胶质瘤治疗研究提供了新的方向.

目的:制备FAP Nb/LDH纳米材料,对FAP Nb/LDH纳米材料进行表征,并探究FAP Nb/LDH纳米材料在促进骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用.方法:通过共沉淀法制备LDH纳米粒,并将其分别与FAPNb配成8∶1,8∶2,8∶4,8∶6,8∶8,8∶10质量比混合,从而得到FAP Nb/LDH纳米材料;通过粒径、电位、分散度系数对FAP Nb/LDH纳米材料的基本理化性质进行表征,采用BCA法检测FAP Nb/LDH纳米材料的载药率和吸附率,通过X射线衍射(XRD)对FAP Nb/LDH纳米材料的形态和晶体结构进行表征;使用人骨髓间充质干细胞测试FAP Nb/LDH纳米材料的细胞毒性和成骨作用;ELISA法检测碱性磷酸酶活性和骨钙素活性,实时荧光定量PCR(qPCR)法检测成骨相关基因的表达.结果:成功合成了具有良好稳定性和分散性的FAP Nb/LDH纳米材料.FAP Nb吸附于LDH表面,所制备的FAP Nb/LDH纳米材料具有良好的晶体结构.LDH:FAP Nb质量比在8∶6时,载药率最高,培养基中FAP Nb纳米材料浓度为0.7 mg/L时,具有最明显的促进成骨分化性能,碱性磷酸酶活性、骨钙素活性、Ⅰ型胶原mRNA的表达水平最高;FAP Nb/LDH纳米材料无细胞毒性(P＜0.05).结论:FAP Nb/LDH纳米材料具有良好的成骨作用和生物相容性,是一种具有良好应用潜力的骨组织修复材料.

目的 基于CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)n纳米复合材料修饰的电化学传感器建立一种灵敏、快速、稳定的方法用于检测miRNA-21.方法 本文建立了基于有序介孔碳(CMK-3)、金纳米粒子(AuNPs)和包含二茂铁甲酸的镁铝双层氢氧化物(Fc@MgAl-LDH)纳米材料修饰的电化学传感器用于检测卵巢癌标志物miRNA-21.成功合成了CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)n纳米复合材料,并对其表面形貌、元素组成和表面基团进行了表征.通过差分脉冲伏安法(DPV)对传感器进行响应信号测定,对纳米材料组装层数、底液pH值、孵育时间和温度进行了优化.结果 得到最佳实验条件为:层数4层、pH=6.5、孵育时间40 min、孵育温度35℃.在最优实验条件下,检测miRNA-21的标准曲线为△I=9.939 logC+147.89,r2=0.997 1,在10-14mol/L～10-9mol/L线性范围内具有良好的响应,检出限(LOD)为0.48×10-14mol/L(S/N=3).对血清样品进行加标回收测定,回收率为94.6％～100.0％.结论 该方法灵敏、准确、特异性强,可用于血清中miRNA-21的测定.

纳米材料被视为重要的RNA干扰增效物质.层状双氢氧化物(LDH)是具有生物相容性的可降解纳米材料,可以显著提高dsRNA防控黄瓜花叶病毒的效果.为明确LDH能否提高昆虫RNA干扰的效果,以期促进RNA生物农药在农业害虫防治中的应用和推广,本研究选择茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata的EcR基因进行RNA干扰介导的致死效应研究.将LDH与ds EcR组装形成复合物LDH-ds EcR,利用琼脂糖凝胶电泳确定LDH-ds EcR的最佳装载比例.通过静置法检测LDH-ds EcR的稳定性,借助透射电子显微镜验证其组装状态.采用浸叶法测定LDH-ds EcR的增效性,使用体视镜观察其对试虫形态的影响.结果表明:LDH与ds EcR可形成稳定的复合物,其最佳装载比为16∶1.LDH对茄二十八星瓢虫无毒性,但经LDH与ds EcR处理,部分试虫虫体呈黑褐色,或无法蜕皮化蛹,或维持在预蛹状态.遗憾的是LDH-ds EcR复合物的增效作用不明显,推测昆虫肠道的酸碱度可能是影响LDH-dsRNA增效的因素之一.本研究首次为利用LDH研究昆虫RNA生物农药提供了可观的理论基础.