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工程隐形模式纳米粒子用于增强药物输送

虽然科学家们已经尝试开发新的药物传递系统,如脂质体,纳米乳剂,纳米粒子和胶束,但药物的效率和靶向释放仍然是他们成功的重要障碍。

混合多孔结晶纳米材料或纳米金属 - 有机骨架(nanoMOF)是海绵状材料,其已显示出显着的负载能力并促进相关生理介质中的多种活性分子的恒定释放。然而,nanoMOFs在生物医学中的应用需要控制其直接与细胞和组织相互作用的外表面,这是决定其安全性,生物分布和功效的因素。因此,用生物相容性聚合物修饰MOF纳米载体的外表面可赋予关键的生物医学优势,使得它们从吞噬先天免疫细胞的识别和去除是最小的,从而使它们能够进入药物靶位点。

设计nanoMOFs的外表面已被广泛探索;然而,迄今为止提出的涂覆方法通常缺乏选择性或产生显着的孔隙率损失,这反过来影响纳米载体的性能。另一个重要的缺点是通常有限的合成规模,这阻止了当前的涂覆方法的进一步适用性。

作者描述了他们如何在nanoMOFs的外表面上实现多功能生物聚合物(聚乙二醇(PEG)和透明质酸)的选择性接枝。该技术基于已获专利的GraftFast®方法,可实现生物相容且简单的一步法,可实现外表面的成功和可扩展的功能化。

与其他先前描述的方法相比,该研究中描述的涂覆方法是独特的,因为它i)已被证明在具有不同化学性质和拓扑结构的各种nanoMOF中是有效的,ii)保持nanoMOF的孔隙率,iii)引线高稳定,均匀的涂层,在生理条件下赋予nanoMOFs增强的胶体和化学稳定性,和iv)允许使该方法适应大规模生产。

重要的是,使用GraftFast用PEG分子装饰MOF纳米颗粒的外表面导致较低的免疫应答和体外减少的巨噬细胞吞噬作用,这可以解释在研究中观察到的载体循环时间较长。展望未来,需要对这些工程MOF纳米载体进行进一步研究,以验证其体内活性。所提出的nanoMOF表面工程方法通过了解它们与其他环境的相互作用(例如复合材料或其他应用所需的条件),开辟了处理这些材料的新途径。作者认为“这些结果是在MOF纳米粒子在生物医学和分离等相关领域实际应用的关键步骤”。例如,可以形成合适的混合基质膜,其具有增强的界面性质以进行分离。

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