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納米藥物載體靶向治療機理

 疾病一直伴隨著人類的發展，我們也常會聽到或看到某個關于疾病的消息或新聞，而今年的新冠肺炎更讓每個人感覺病毒就在身邊很近的距離。針對疾病，人類一直在研發新的藥物，也一直在改進我們的治療手段。

很多藥物的效果是很好，但在給藥過程中雖然治療了病變組織，卻同時也對周圍的細胞、組織甚至器官產生了很大的損傷，這些副作用限制了我們對很多疾病的理想藥物的設計能力，如惡性腫瘤、神經退行性疾病以及傳染性疾病。理想的治療是既能給藥到病變組織，又不影響周圍組織，因此靶向治療越來越受到親睞。

醫學上以納米顆粒材料作為藥物載體，將治療藥物分子包裹在納米顆粒內或吸附在其表面，通過靶向分子與細胞表面特異性表達的受體結合并定向分布到靶組織并且滯留在靶組織發揮療效，同時不影響周圍細胞、組織和器官。目前研究較多的納米藥物載體主要有脂質體、膠束、聚合物納米顆粒、脂類納米顆粒、樹枝狀聚合物和碳納米管等。     

納米藥物載體的制備只是完成了藥物的裝載過程，如何克服復雜的機體內環境，使治療藥物直接高效地遞送到病灶部位才是決定治療效果的關鍵。

藥物裝載與藥物靶向分子的有機結合，能夠有效地延長藥物體內循環時間，維持較高的血藥濃度，進而能夠在保證療效的前提下，減少給藥劑量，減輕或避免毒副作用，克服多藥耐藥性問題，提高化療藥物的穩定性和藥效。但這些顆粒結合體與載藥量會影響最終形成的遞送顆粒大小，遞送顆粒的大小不僅會影響藥物的遞送效果，還影響顆粒與血漿蛋白以及細胞之間的作用，所以對這些載藥的納米顆粒進行正確的粒度分析就顯得尤為重要。

納米顆粒的定義

納米技術這些年一直在發展，納米的概念也越來越多，但是有些人對納米的定義還是模糊的，要定義一個顆粒是否為納米顆粒，先要弄清楚顆粒是幾維空間上的納米，有的是一維空間為納米級別，有的是二維空間為納米級別，其實真正的納米顆粒是指三維空間的尺寸都在100納米以內，超出這個范圍的其實是亞微米顆粒或者微米顆粒。

測量納米顆粒的傳統方法 

目前測試納米顆粒的方法主要有X射線衍射方法、電子顯微鏡方法（如TEM，SEM）、掃描探針顯微鏡方法（如AFM，SPM，STM）、拉曼光譜方法和激光粒度分析等方法，而激光粒度分析方法中動態光散射法（Dynamic Laser Scattering, DLS）是普遍應用的研究納米粒度的檢測方法。

DLS的原理是顆粒在液體中的布朗運動，小顆粒在液體中運動快，引起的光強變化就快；大顆粒在液體中運動慢，引起的光強變化慢，根據光強的變化快慢信號，再引入相關方程，就可以得出納米體系的粒徑分布。

傳統的DLS儀器設計采用光子相關光譜法（Photon Correlation Spectroscopy, PCS），使用單束激光單探測器，收集顆粒的光強變化信號。對于低濃度樣品還是可行的，但是隨著濃度的增高，多重散射的幾率增高，體現到檢測結果上就是粒度結果“失真”，并且重現性不好。

光子交叉相關光譜 PCCS 法的優勢 

德國新帕泰克的NANOPHOX創新采用光子交叉相關光譜法（Photon Cross-Correlation Spectroscopy, PCCS）。

PCCS原理是采用兩束激光對應兩個探測器在不同角度獲取信號，然后互相關進行信號對比，保留單散射信號作為有效信號，從而消除了多重散射信號對高濃度樣品測試結果失真的影響，因此其測試結果是可靠和穩定的。

PCCS的適用檢測濃度范圍是PCS的100-1000倍

由上圖可見，PCS原理測試結果隨著濃度的增高粒徑變小并且不穩定，這是由于多重散射信號引起的。在實際操作中，需要采用稀釋的方法彌補上述缺陷，但過度的稀釋會破壞樣品的穩定性和其他特性。同時還存在一個問題，那就是究竟稀釋多少倍是合適的？這需要實驗人員大量的工作來確定。

NANOPHOX采用PCCS技術解決了這個問題，測試結果與濃度無關，在不同濃度下的測試結果基本穩定，可以避免不必要的稀釋和前期的大量準備工作。

德國新帕泰克納米激光粒度儀

NANOPHOX應用案例

NANOPHOX外觀

NANOPHOX應用于靶向腫瘤治療的

葡聚糖基納米載藥體系的粒度分析

葡聚糖可以形成10個改良葡聚糖子單位組成的納米主結構，通過加入螺旋添加劑穩定，由氧化葡聚糖和螺旋穩定劑形成的納米結構藥物及分子可以共價連接應用于藥物載體，如用于阿霉素，與pH依賴性藥物鍵連接可控制藥物單獨在癌細胞中釋放。

下圖中為一個葡聚糖納米顆粒的模型，六角形結構為氧化葡聚糖，綠色的結構是螺旋添加劑，紅色顆粒為共價連接的藥物。

未加入阿霉素之前，載體在凍干狀態下和復溶于水狀態下都是呈微黃色。

加入阿霉素之后，藥品在凍干狀態下和復溶于水狀態下都是呈紅色色。

在加入阿霉素前后均用NANOPHOX直接進行粒徑測量，無需稀釋，最終測試結果如下圖：

可以看到，未加入阿霉素前，粒徑為37納米，加入阿霉素之后，粒徑為45納米，粒徑變化甚微，只增大了8納米。

結論：如此細小的變化要識別出來，就要求儀器有很高的檢測靈敏度和很好的穩定性，德國新帕泰克的基于光子交叉相關光譜（PCCS）原理的納米粒度儀NANOPHOX是值得您信賴的選擇。