納米級“玻璃瓶”在加熱後按需輸送藥物

據外媒報道，癌症治療藥物在殺死腫瘤方面已變得越來越有效，但是有一個大問題可能會阻止它們被廣泛使用：許多藥物像霰彈槍一樣起作用並損害健康細胞。佐治亞理工學院的研究人員現在開發出一種新方法，只使用他們所描述的納米級“玻璃瓶”將藥物輸送到需要的地方。

新藥物輸送系統的設計非常巧妙。“瓶子”是由二氧化硅製成的空心球，寬約200納米，表面有一個孔。這些球體基本上可以包裝任何需要的藥物。

為了使有效負載在到達正確的位置前保持在適當的位置，藥物與脂肪酸和近紅外染料混合。當醫生想要釋放藥物時，他們只需在相關區域照射紅外激光。球體中的染料吸收激光產生的熱量並融化脂肪酸，通過孔釋放醫療有效負載。這可以防止藥物泄漏到可能造成傷害的健康細胞中。

“這種新方法可以使輸注療法針對身體的特定部位，並可能消除某些副作用，因為只有在温度升高的情況下才會釋放藥物，”該研究的通訊作者Younan Xia説道。“藥物的其餘部分仍由瓶內的固體脂肪酸包裹，這些脂肪酸具有生物相容性和可生物降解性。”

為了製作膠囊，團隊從聚苯乙烯球體開始，其中嵌入了金納米粒子，然後用二氧化硅材料塗覆。當除去聚苯乙烯和金時，它們留下空心二氧化硅球，並且可以通過使用更大或更小的金顆粒來調整孔的尺寸。接下來，通過將瓶子浸泡在藥物、脂肪酸和染料的混合物中來裝載有效負載。除去任何殘留的空氣，然後用水沖洗多餘的材料。

該團隊通過將這些納米膠囊放入水中測試該系統，並使用紅外激光。他們發現，當不使用激光時，藥物沒有逃逸到水中，但在加熱幾分鐘內，化學物質的濃度在水中上升。

這種有針對性的方法只是許多旨在僅在需要的時間和地點釋放藥物的技術之一。新膠囊聽起來像是充滿希望的，但首先需要在動物體內進行測試，最終需要在人體上進行測試。

“這種控制釋放系統使我們能夠通過僅以高於病變部位內毒性水平的劑量釋放藥物來處理與大多數化療藥物相關的不良影響，”該研究的作者Jichuan Qiu説道。

該研究發表在《Angewandte Chemie International Edition》期刊上。