研究揭示了抗癌纳米药物的最佳颗粒大小
由纳米颗粒组成的靶向药物输送到特定组织和细胞的纳米药物为癌症诊断和治疗提供了新的解决方案。了解纳米药物的物理化学性质之间的相互依赖关系，以及它们的生物反应和功能，对于它们作为癌症斗士的进一步发展至关重要。
“为了开发具有卓越抗癌属性的下一代纳米药物，我们必须了解它们的物理化学性质(特别是颗粒大小)与它们与生物系统的相互作用之间的相关性，”北京中医药大学副教授程建军解释说材料科学伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程学教授。最近的一项研究发表在美国国家科学院院刊， Cheng和他的合作者系统地评估了三种单分散药物-二氧化硅纳米缀合物在20,50和200nm的尺寸依赖性生物学特征。
Cheng补充道:“最近，在该领域，利用新的化学和工程设计将纳米颗粒尺寸小型化是一个重大推动因素。”“虽然目前大多数已批准的抗癌纳米药物的尺寸范围为100-200纳米，但最近的研究表明，尺寸较小的抗癌纳米药物(特别是50纳米或更小)在体内表现出更好的性能，例如更好的组织穿透和增强的肿瘤抑制。”
这篇PNAS文章的第一作者李唐说:“在过去的20 - 30年里，人们已经达成共识，认为颗粒大小在决定它们的生物分布、肿瘤渗透、细胞内化、从血浆和组织中清除以及从体内排出等方面起着关键作用——所有这些都影响着对癌症的整体治疗效果。”“我们的研究显示了明确的证据，抗癌纳米药物有一个最佳的颗粒大小，导致最高的肿瘤保留。
在研究的三种纳米缀合物中，50 nm颗粒大小如果肿瘤组织深度渗透、有效的癌细胞内化和缓慢的肿瘤清除的最佳组合，在体内对原发性和转移性肿瘤都表现出最高的疗效。
为了进一步深入了解纳米药物在肿瘤积累和保留中的大小依赖性，研究人员开发了一个球对称内纳米颗粒时空分布的数学模型肿瘤．Cheng指出，这一结果对于指导未来设计用于癌症治疗的新型纳米药物的研究非常重要。此外，伊利诺伊大学的研究人员开发了一种新的纳米药物，这种药物的尺寸精确地设计在最佳尺寸范围内，有效地抑制了人类乳腺癌，并防止了动物的转移，显示出治疗人类各种癌症的前景。
唐建军与程建军在伊利诺伊大学获得博士学位，目前是麻省理工学院CRI Irvington博士后。伊利诺伊大学这篇论文的合作者和共同通讯作者包括兽医临床医学副教授Timothy Fan;材料科学与工程助理教授Andrew Ferguson;以及食品科学和人类营养学教授William Helferich。
