本技术属于生物医用材料及纳米医学领域,公开了一种NIR光控精准药物释放与ROS动态调节的相变纳米颗粒及其制备方法与应用。采用双脂肪酸相变材料作为近红外响应门控,通过一锅法包裹负药物的复合金纳米花颗粒,并使用聚乙烯亚胺赋予其靶向性,构建金基相变纳米花的技术。金基相变纳米花在NIR照射下,能够精准调控药物释放时序,集高效治疗与长效控复发能力于一身;同时能根据需求调节活性氧,从而有效调节氧化应激反应,显著减轻局部炎症。且具有制备过程简单、成本低廉,具备出色的稳定性与生物相容性的优势,使得它在癌症治疗、抗感染治疗及组织修复等生物医学领域展现出了巨大的应用潜力和广阔的前景。
背景技术
在生物医学领域,尤其是针对癌症治疗、抗感染治疗及组织修复等关键领域,高效、精准且低副作用的治疗策略一直是科研人员追求的目标。传统的治疗手段往往难以在治疗效果与副作用之间找到最佳平衡点,特别是在实现药物精确释放与调控生物响应方面存在显著不足。
当前,药物控释的治疗材料,作为在癌症治疗、抗感染治疗及组织修复等领域实现精准医疗的关键工具,其性能的优化与创新是推动医疗技术进步的核心动力。然而,这类治疗材料在应对复杂生物环境时,常面临诸多挑战:首先,药物释放的不可控性导致治疗效果不佳,同时可能加剧患者的副作用;其次,缺乏对外界刺激(如光、热等)的有效响应机制,限制了材料在治疗过程中的动态调整能力;再者,材料在生物体内的稳定性与生物相容性问题依然是制约其广泛应用的瓶颈。
相变材料(PCM)作为一种能够在特定温度范围内改变物理状态(如固-液相变)的材料,因其独特的温度敏感性和能量存储/释放特性,在药物控制领域展现出巨大潜力。然而,单一相变材料通常缺乏主动靶向功能,无法有效识别并定位到病变组织或细胞,导致药物在体内的分布广泛而不集中,大大降低了治疗效果并可能增加对健康组织的损伤。
金纳米材料虽载药能力强,酶活性却较单一。碳点因多酶活性在生物医学中备受瞩目,但其表面积限制与修饰难题成为瓶颈。科研人员巧妙融合两者,旨在打造新型复合金纳米颗粒:既保留碳点的多酶活性,又增强载药量与表面修饰性,实现药物多样性与治疗灵活性。然而,尽管优点显著,复合金纳米颗粒在药物递送与生物催化方面仍存在功能局限性及稳定性不足的问题。其单一的功能难以应对复杂多变的治疗需求,而ROS的双刃剑效应——适量促进治疗,过量则损伤正常细胞、引发炎症反应或组织损伤,更是对治疗安全性的重大挑战。
因此,如何有效融合相变材料的控释优势与复合金纳米颗粒的多酶活性及载药能力,制备出一种集精准靶向、智能调控及高效治疗长效控复发于一身的复合型诊疗材料,以达成药物的高效精准递送与ROS的动态调控,从而在确保治疗效果的同时,最大程度地减轻副作用,成为了本领域技术人员亟需攻克的关键技术难题。
实现思路