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重慶市中醫院余柯曉/重慶醫大梁冰 Mater. Design:相變型仿生骨磁體高效靶向聚集磁性納米微球介導磁熱驅動靶向化療骨肉瘤
2023-09-13  來源:高分子科技
  骨腫瘤會導致骨質破壞,使得承重骨受損,進一步破壞了骨組織的應力結構,使腫瘤的治療和骨組織的修復變得困難。磁熱療不受病患組織深度的限制,已經成為一種有效的微創治療惡性骨腫瘤的方法。然而,單獨使用磁熱療的效果并不令人滿意,若與化療相結合,可能會導致嚴重的全身副作用。如何有效地將化療物質靶向腫瘤的區域進行聯合治療從而避免副作用是一個關鍵問題。他們開發了一種仿生骨磁體(Biomimetic bone magnet-BBM),使用具有良好支撐性能的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥負載永磁體材料釹鐵硼來產生永磁性物質使得腫瘤具有原位磁場(圖1)。 


1.相變型仿生骨磁體的體外和體內應用示意圖:BBMs及其在骨腫瘤中的磁熱效應及靶向富集循環納米粒以及機械抗壓性能的應用。


  該磁場具有磁熱性,并可收集循環中的載姜黃素的磁相變納米顆粒(mCNPs),通過磁熱觸發PFP相變致納米粒破裂從而在靶向區域釋放藥物,用于磁熱觸發的精準化療。此外,PMMA具有良好的力學性能,為骨腫瘤治療后的骨重建提供了潛在的應力支持。重要的是,體內和體外實驗結果都證明了通過微創注射相變型仿生骨磁體的磁熱療的有效性。這種新方法通過制造腫瘤生物磁體在腫瘤內產生強磁場來實現磁靶向,為惡性骨腫瘤的治療策略開辟了新的途徑。同時,基于PMMA骨水泥為FDA批準的臨床一線骨性支撐材料,且目前磁熱治療及其應用前景也引起了廣泛關注,該項研究有望產生進一步的臨床轉化。 


2. 相變型仿生骨磁體的理化性能,具有良好的可注射性、相變性能與適形性。 


3.載姜黃素的磁相變納米顆粒(mCNPs)的理化性能。 


4.BBMs具有高效體內外原位靶向mCNPs的性能


  重慶醫科大學基礎醫學院病理教研室梁冰副研究員為第一作者,重慶市中醫院骨科余柯曉副主任醫師為通訊作者。團隊在水凝膠生物材料用于腫瘤綜合治療及臨床應用轉化領域展開了多項研究,研究范圍涉及腫瘤靶向治療,聯合免疫治療,骨腫瘤綜合治療及骨缺損修復等(J. Nanobiotechnology 2023; Biomaterials research 2023; Mater.Today.Bio 2022; ACS AMI 2022J. Magnes. Alloy 2021; Biomacromolecules 2021Theranostics, 2019等)。


  本研究得到了國家自然科學基金(8220306782102909)、重慶市自然科學基金(CSTB2022NSCQ-MSX0109),重慶市教委科技項目(KJQN202300458科研項目;以及西部之光訪問學者、重慶市中青年醫學高端人才等人才項目的大力支持。


  論文鏈接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S0264-1275(23)00726-8


通訊作者介紹:

余柯曉

醫學博士,博士后,副主任醫師

中組部“西部之光”訪問學者,重慶市中青年醫學高端人才,江北英才,首批重慶市中醫院青年拔尖人才

重慶市頸椎病臨床診療中心學科帶頭人之一,中國中西醫結合學會骨科微創專業委員會脊柱微創融合學組委員,重慶市醫師協會骨科醫師分會胸腰學組委員,重慶市醫院協會骨科管理專業委員會委員,中國微米納米技術學會高級會員。Biomimetics, Materials Letters,Materials Science and Technology等雜志審稿專家。主研方向:磁性生物材料在骨腫瘤治療及骨缺損修復中的應用研究,臨床研究方向:脊柱疾病微創診療。主持國家自然科學基金等國家級項目2項,主持重慶市自然科學基金等省部級項目3項。以第一作者及通訊作者發表SCI論文15篇,其中IF>10的5篇,1篇高被引論文入選ESI數據庫。申請國家發明專利1項,授權新型實用專利3項。協助培養博士研究生1名,碩士研究生2名,其中2名學生獲得國家獎學金。

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(責任編輯:xu)
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