西安交大开发出可注射纳米复合水凝胶用于恶性肿瘤治疗

化疗是治疗恶性肿瘤最常用的方法之一。然而，能够针对不同患者的病灶程度实现个性化治疗的可控化疗仍然是一个挑战。为了解决上述问题，西安交通大学化工学院陈鑫教授课题组与药学院张彦民教授课题组制备了一种多重响应的可注射纳米复合水凝胶用于实现化疗药物的可控释放。该水凝胶以温敏型聚（N-丙烯酰甘氨酰胺）作为凝胶主体，通过凝胶网络及氢键相互作用束缚酯酶降解型纳米药物载体、磁热纳米材料及光热纳米材料。在磁场或近红外光的作用下，该复合凝胶能够有效发生凝胶-溶胶转变，进而以脉冲的方式释放出纳米药物载体。相关纳米载体展现出高度的肿瘤选择性，能够快速靶向肿瘤细胞并只在肿瘤细胞中释放抑瘤药物，大大降低了化疗的毒副作用。

此外，通过改变磁/光的功率、作用时间等参数，相关纳米载体的释放周期、剂量、频率均可实现精准控释，进而满足不同肿瘤患者个性化治疗的需求。细胞实验和动物实验结果均表明，该复合水凝胶不仅相对与传统纳米材料有着更长的有效治疗周期，更深的肿瘤穿透率，以及更高的治疗精度和效率，而且其治疗过程能根据患者需求精确控制，最终实现绝大部分肿瘤细胞的杀灭并完全抑制肿瘤生长，为临床上肿瘤的精准治疗提供了新思路。

图1. 复合凝胶的构筑过程和治疗机理

以上相关成果以“Nanocomposite Hydrogel with NIR/Magnet/Enzyme Multiple Responsiveness to Accurately Manipulate Local Drugs for On-Demand Tumor Therapy”为题发表在Biomaterials (2020, 262, 120357)上，该研究充分发挥西安交通大学工学和医学的优势，在交叉研究方面取得的新进展。西安交通大学化学工程与技术学院博士研究生袁萍耘和西安交通大学医学院博士研究生杨天枫为该论文共同第一作者，陈鑫教授与张彦民教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、中央高校基本科研基金以及西安交通大学青年拔尖人才计划等的资助，并得到西北大学樊海明教授及天津大学刘文广教授的支持和帮助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961220306037

西安交通大学陈鑫教授：化学工程与技术学院博士生导师，陕西省百人计划学者，西安交通大学青年拔尖人才。入选全国组织工程与再生医学专委会委员，口腔生物医学专委会委员，纳米纳米肿瘤学专业委员会青年委员，科技部重点项目函评及会评专家。现任西安交通大学化工学院院长助理、高分子化工研究所所长。主要从事仿生高分子复合材料的构筑，致力于相关材料在组织再生及疾病治疗等医学工程方面的应用。以第一或通讯作者在Nature Biomedical Engineering, Science Translational Medicine, Science Advances, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Biomaterials等国际知名学术期刊上发表科研论文50余篇。申请发明专利10余项，授权4项。主持国家自然科学基金等项目13项。

西安交通大学张彦民教授：药学院教授、博士生导师。现任陕西省天然药物研究与工程重点实验室主任、西安交通大学血管药物研究所所长。兼任中国抗癌协会抗癌药物专业青年委员会副主任委员、中国药理学会分析药理专业委员会委员、陕西省天然药物学会副理事长、以及Curr Chin Med Sci杂志主编，Oncol Rep、Mol Med Rep、Exp Ther Med等SCI杂志和《药物生物技术》杂志编委等。主要从事药效物质筛选分析、肿瘤细胞信号转导通路等方面的研究工作。在Adv Sci、Pharmacol & Therapeut、Cell Death Dis、Pharmacol Res等杂志上发表SCI论文124篇；申请国际和国家发明专利30项；获国家技术发明二等奖、陕西省科学技术二等奖、高等学校科学技术一等奖、二等奖和中国药学会科学技术二等奖。入选教育部新世纪优秀人才、陕西省中青年科技创新领军人才、陕西省青年科技新星、西安交通大学A类青年拔尖人才等。