过去几十年来,纳米颗粒(NP)基于脑部的药物输送系统取得了巨大进展,而鉴于大多数人在交付过程中丢失了大多数,但其治疗潜力尚未得到充分利用。促进大脑药物输送系统的理性设计需要对整个交付过程以及它们可能遇到的问题有深入的了解。Herein, this review first analyzes the typical delivery process of a systemically administrated NPs-based brain-targeting drug delivery system and proposes a six-step CRITID delivery cascade: circulation in systemic blood, recognizing receptor on blood-brain barrier (BBB), intracellular transport, diseased cell targeting after entering into parenchyma, internalization by diseased cells, and finally intracellular drug release.通过将整个交付过程分为六个步骤,本综述旨在深入了解可能限制涉及大脑靶向药物输送系统的交付效率的问题,以及可以保证每一步最小损失的特定要求。当前开发的用于解决这些问题的故障排除的策略将进行审查,并突出显示一些满足这些要求的最先进的设计功能。危险级别的级联级联可以用作设计更有效和特定的脑部靶向药物输送系统的指南。
纳米载体是一种纳米尺寸的递送囊泡,可以将所需分子运送到特定位置。利用纳米载体进行靶向药物递送是一个新兴领域,旨在解决自由药物递送的某些缺点,包括药物过早降解、非特异性毒性、缺乏组织渗透、不良副作用和多种药物耐药性。纳米载体方法已被证明在这方面是有效的,市场上有一些经 FDA 批准的纳米载体系统。从这个角度来看,我们研究了碳纳米洋葱 (CNO) 作为药物递送纳米载体的潜力。概述了设计纳米载体的各种标准和考虑因素,并彻底讨论了 CNO 如何符合这些标准。鉴于人们对 CNO 的兴趣迅速增长,这一观点为使用这种新型碳纳米材料作为药物递送的潜在纳米载体提供了基础讨论。
聚合物车辆是用于治疗基因递送的多功能工具。许多聚合物(将核酸组装到车辆中时)可以保护货物免受体内降解和清除,并促进其转移到细胞内隔室中。聚合物合成中的设计选项产生了全面的分子和产生的车辆配方。可以操纵这些特性,以实现与核酸货物和细胞的更强关联,改善了内体逃生或取决于应用的持续递送。在这里,我们描述了临床前和临床应用中聚合物使用和相关策略的当前方法。提供遗传材料的聚合物车辆已经在体外和动物模型中实现了显着的尖端终点。从我们的角度来看,通过抑制分析,可以更好地模仿体内环境,改善目标特异性的策略以及可扩展的聚合物合成技术,这种治疗方法的影响将继续扩展。©2020 Elsevier B.V.保留所有权利。
工程纳米材料在改善疾病诊断和治疗特异性方面具有重要前景。纳米技术可以通过细胞特异性靶向、分子运输到特定细胞器和其他方法,帮助克服传统递送的局限性——从大规模问题(如生物分布)到小规模障碍(如细胞内运输)。为了促进这些有前景的纳米技术的实现和临床转化,美国国家科学技术委员会 (NSTC) 于 2000 年启动了国家纳米技术计划 (NNI),并概述了该领域的明确计划和重大挑战 1 。这些计划支持了最近研究和改进纳米技术的努力,其中纳米颗粒 (NPs) 占报告研究和进步的很大一部分。NPs 有可能提高封装货物的稳定性和溶解度,促进跨膜运输并延长循环时间以提高安全性和有效性 2、3 。由于这些原因,NP 研究得到了广泛关注,并在体外和小动物模型中产生了有希望的结果 4 。然而,尽管 NNI 推动了广泛的研究,但可供患者使用的纳米药物数量仍大大低于该领域的预期,部分原因是
i ntroduction树状聚合物,也称为级联聚合物,它们是三维结构,在1978年首次报道[1]。这些分子胶束也是1990年代构建的聚丙烯亚胺(PPI)树枝状聚合物的想法。1983年,Tomalia等。 还报道了一种从胺和酰胺的组合制备的一种非常有趣的树枝状聚合物,这些形式称为poly(amido胺)或PAMAM树枝状聚合物。 树枝状聚合物由三个不同的拓扑部分组成,这些拓扑部分是焦点芯,具有多个内部层的构建块由重复单元组成和多个外围官能团。 术语在1985年提出的树状大分子术语源自两个希腊语“ dendron”(树状)和“梅罗斯(Meros)”(一部分),并且由于其结构形状而被选择。 由于该药物在人体水性环境中的溶解度差,因此某些药物的治疗有效性通常受到其无法以适当剂量获得行动部位的限制。 为了克服这一缺点,在过去的二十年中,开发了大量的树枝状聚合物结构并研究了生物学和药物传递应用的生物系统的支持灵感。 此外,许多有关分析树枝状聚合物的药物持有能力的报告,无论是物理负荷还是化学连接,以及它们以非常控制的方式释放的能力。 它们提供了单声道分散性和多价作为药物输送车辆的明显优势,这取决于它们的大小,发电和表面官能团。1983年,Tomalia等。还报道了一种从胺和酰胺的组合制备的一种非常有趣的树枝状聚合物,这些形式称为poly(amido胺)或PAMAM树枝状聚合物。树枝状聚合物由三个不同的拓扑部分组成,这些拓扑部分是焦点芯,具有多个内部层的构建块由重复单元组成和多个外围官能团。术语在1985年提出的树状大分子术语源自两个希腊语“ dendron”(树状)和“梅罗斯(Meros)”(一部分),并且由于其结构形状而被选择。由于该药物在人体水性环境中的溶解度差,因此某些药物的治疗有效性通常受到其无法以适当剂量获得行动部位的限制。为了克服这一缺点,在过去的二十年中,开发了大量的树枝状聚合物结构并研究了生物学和药物传递应用的生物系统的支持灵感。此外,许多有关分析树枝状聚合物的药物持有能力的报告,无论是物理负荷还是化学连接,以及它们以非常控制的方式释放的能力。它们提供了单声道分散性和多价作为药物输送车辆的明显优势,这取决于它们的大小,发电和表面官能团。此外,它们良好的结构可能会降低与分子的形状和大小相关的不确定性,并提高药物递送的准确性。因此,可以将树突聚合物用作基因递送车,可以探索更多的可能性。
光是一种特别有吸引力的按需药物输送工具,因为它具有非侵入性、易于使用以及精确的时间和空间控制。新型光驱动药物输送策略的开发在广度和深度上都取得了巨大进展。光控药物输送平台通常可分为三类:光化学、光热和光异构化介导疗法。各种先进材料,如金属纳米粒子、金属硫化物和氧化物、金属有机骨架、碳纳米材料、上转换纳米粒子、半导体纳米粒子、刺激响应胶束、聚合物和脂质体基纳米粒子均已应用于光刺激药物输送。鉴于人们对按需靶向药物输送的兴趣日益浓厚,本文回顾了光响应系统的发展,重点介绍了最新进展、关键限制和未来方向。
细胞药物,其中药物/纳米医学在自体患者或同种异体供体衍生的活细胞中被体内加载到/纳米药物,这表明,在改善生物相容性,卓越靶向和延长的循环方面,对靶向药物的递送表现出了巨大的希望。尽管在临床前研究中有某些令人印象深刻的治疗益处,但几个障碍阻碍了他们的临床应用,例如缺乏便利和方便的载体细胞获取方法,用于以不受干扰的载体细胞可行性为大规模准备细胞药物的技术,以及用于监测cytopharmacearsicalsicals cytopharmacearsical的模态。To comprehensively understand cytopharmaceuticals and thereby accelerate their clinical translation, this review covers the main sources of various cytopharmaceuticals, technologies for preparing cytopharmaceuticals, the in vivo fate of cy- topharmaceuticals including carrier cells and loaded drugs/nanomedicines, and the application prospects of cytopharmaceuticals.我们希望这项综述能阐明与细胞药物制剂相关的瓶颈,从而导致基于细胞的配方的未来工业化加速。
缺点仍然存在。近几十年来,出现了几种治疗癌症的替代方法。其中最成功的例子是免疫疗法,它已被许多现行癌症治疗指南推荐 [2]。然而,随着其在临床上的广泛应用,一些问题也随之出现。它们包括免疫疗法相关的副作用和相对较低的治疗效率 [3–5]。此外,一个令人困惑的问题是部分患者(但不是全部)对免疫疗法敏感。另一种新兴的治疗方法是光疗法,它在抗癌研究中非常流行,并已被证明可有效抑制癌症 [6 , 7]。然而,光疗法也有局限性。例如,只有表层肿瘤才能用光疗法治疗。此外,光热转变效率低下,需要进一步修改传统的光敏剂,以使光疗法得到更广泛的应用。随着纳米技术的进步和纳米医学研究力度的不断加大,基于纳米粒子的抗肿瘤溶液被认为是一种更好的治疗选择 [8 , 9]。为了提高抗癌效率,人们发明并合理设计了各种纳米载体,包括胶束、脂质体、纳米凝胶、纳米胶囊、纳米乳液、纳米复合物和其他设计[10–22]。其中一些纳米制剂已用于临床抗癌治疗[23–26]。通常,各种纳米载体作为药物载体给药,其功能是将负载在纳米载体中或化学结合到表面的各种抗癌剂运送到肿瘤[27–30]。某些类型的纳米药物由于其物理和化学特性也能够抑制肿瘤[27 , 31]。各种类型纳米药物的主要治疗能力依赖于它们在肿瘤部位的局部积累,而靶向特异性仍然是一个挑战。纳米载体在其他主要器官和健康细胞中的非特异性分布总会削弱治疗效果并导致严重的全身副作用。许多正在进行的研究的目标是开发策略来增强各种纳米药物在肿瘤内的积累,无论是被动的还是主动的。由于肿瘤血管的异常渗漏和不良的淋巴引流,增强的渗透性和滞留性 (EPR) 效应被动地促进了纳米颗粒在目标区域的局部积累 [32–34] 。然而,由于大多数基于纳米粒子的药物递送系统都是人工合成的,受体生物体能够准确、有效地识别“非自身”纳米粒子。因此,这些纳米材料会通过网状内皮系统迅速被清除[35,36]。因此,适当的修饰可以提高生物相容性并延长循环半衰期,从而增强EPR效应,从而改善各种纳米粒子的被动积累。使用聚乙二醇(PEG)修饰纳米粒子的生物界面曾被认为是提高纳米粒子生物相容性和循环半衰期的有效方法。然而,重复施用PEG修饰的纳米载体已被证明会刺激抗PEG抗体的分泌并诱导针对
由于结肠靶向药物输送系统既能局部作用,又能全身作用,因此对该系统的需求日益增加。该系统对克罗恩病、溃疡性结肠炎、肠易激综合征等结肠疾病具有局部作用,对蛋白质、肽等具有全身作用。该系统还具有减少首过代谢和降低多种药物全身毒性的优势。该方法的主要目的是保护药物不进入上消化道,重要的是使药物以完整的形式到达结肠。有多种方法可以实现上述需求。本综述旨在了解通过 pH 敏感系统、微生物触发系统(即前体药物和多糖系统)、定时释放系统、渗透控制药物系统、压力依赖性释放系统靶向结肠的剂型的最新方法。
摘要:尽管人们对基因疗法有着极大的兴趣,但核酸的系统递送仍然面临巨大的挑战。要成功施用核酸,一种方法是将它们封装在脂质纳米颗粒 (LNP) 中。然而,静脉内施用的 LNP 大量积聚在肝脏中,并被网状内皮系统 (RES) 吸收。在这里,我们在 LNP 之前施用一种旨在暂时占据肝细胞的脂质体,即纳米引物。这项研究表明,用纳米引物预处理小鼠会降低 RES 对 LNP 的吸收。通过在肝细胞中快速积累,纳米引物提高了包裹人促红细胞生成素 (hEPO) mRNA 或因子 VII (FVII) siRNA 的 LNP 的生物利用度,分别导致更多的 hEPO 产生(增加 32%)或 FVII 沉默(增加 49%)。纳米引物的使用为改善 RNA 疗法的系统输送提供了一种新策略。关键词:mRNA、siRNA、脂质纳米颗粒、纳米载体、核酸疗法、纳米引物、Kup 细胞