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較大的奈米微粒治療腦癌效果更好

美國科學家最近發現,直徑大於100 nm且以聚合物包覆的奈米微粒可以穿透腦組織。此研究結果將有助於發展新的腦組織投藥策略,特別是用來對付癌症、神經炎和其他傳統治療難以醫治的疾病。

奈米醫學的主要目的之一,是將藥物包裹進奈米微粒中,並投遞至人體內特定的病灶標靶。以奈米微粒作為投遞媒介時,微粒的大小至關重要,因為微粒半徑的小幅增加可大幅提升載運的藥物量和延長釋藥動力學。然而,腦組織是非常有挑戰性的投藥環境,部分原因是為防止有害物質經由血液進入大腦,大腦有所謂的血管屏蔽(blood-brain barrier)機制,亦即選擇性地只讓某些物質進入大腦,此外,腦細胞間的空間也相當擁擠狹小。

約翰霍普金斯(Johns Hopkins)醫學院的Justin Hanes等人發現,較大的奈米微粒在包覆緻密的聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)後可迅速地進入腦組織內。聚乙二醇是一種藥物上常用的無毒親水性聚合物。研究人員利用人類和囓齒動物的活腦組職進行試管試驗,並以囓齒動物進行腦組織活體試驗。他們研究了包覆聚乙二醇的各種大小奈米微粒的擴散情形,根據即時微粒追蹤實驗結果,直徑114 nm的粒子可以穿過人類及鼠類的腦組織。

研究結果顯示,人類腦組織細胞間多孔的網狀結構(即胞外空間)比以往的認知來得大,甚至可能超過200 nm。研究團隊指出,聚乙二醇包覆層對於奈米微粒能否穿透腦組織至為關鍵。團隊成員Elizabeth Nance和Graeme Woodworth表示,未加包覆的奈米微粒會因靜電及疏水作用,黏附在大腦間質中的細胞、蛋白質和其他成分上。相形之下,包覆緻密的聚乙二醇會降低奈米微粒對多種腦結構的「黏性」,使得這些粒子能不受阻礙地在胞外空間移動。

較大的奈米微粒能穿透腦組織,意味著研究人員可以設計出更好的治療平台,例如增加治療藥物的裝載量,提供更長持續釋放藥物的能力。他們下一步計畫是找出這些奈米微粒如何在患病的各種腦組織中移動。詳見Sci. Transl. Med.| DOI: 10.1126/scitranslmed.3003594。

資料來源:Bigger nanoparticles for better treatment of brain tumours. NanoTechWeb [Sep 7, 2012]

譯者:賽逸昕(國家衛生研究院)
責任編輯:劉家銘

轉載自 奈米科學網

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