南方醫科大學樊俊兵教授團隊與合作者 Nat. Commun.：基于Janus顆粒的結構化碘化油乳滴微球栓塞劑取得新進展
近日，南方醫科大學樊俊兵教授、南方醫科大學南方醫院血管與介入科何曉峰主任和趙瑋博士、廣東醫科大學附屬第一醫院黃佳浩教授，充分發揮基礎和臨床的交叉融合優勢，提出液體碘化油栓塞劑微球化，使其像固體微球一樣具有良好的穩定性，同時還使液體碘化油具備了優異的結構化形變能力，顯著提升了臨床液體碘化油栓塞劑栓塞效果。研究成果以“Janus Particle-Engineered Structural Lipiodol Droplets for Arterial Embolization”為題在線發表在Nature communications上。南方醫科大學碩士研究生陶思建，南方醫院影像科林炳權醫師為本文共同第一作者，黃佳浩教授、趙瑋博士和樊俊兵教授為本文共同通訊作者。
自1978年，日本大阪市立大學Yamada教授提出經導管動脈化療栓塞(TACE)療法以來，以碘化油為代表的液體栓塞劑由于在X光下可顯影并能攜載多種化療藥等優點，已廣泛應用于臨床腫瘤等重大疾病的治療。然而，經過40多年的臨床實踐，人們發現液體碘化油栓塞劑體系很不穩定，栓塞作用弱，很容易造成血管復通。同時，碘化油經血管還可以流動并沉積到其它組織器官，進而導致不良并發癥的產生，如肺栓塞等非靶向栓塞等。
研究團隊在前期研究基礎上，利用兩親性Janus顆粒的優異界面吸附能力和兩親性，將其在臨床碘化油-水界面動態組裝，構建了液體內核為碘化油液滴，殼層界面為Janus顆粒的碘化油乳液滴微球，顯著提升了栓塞效率。兔子腎動脈栓塞結果表明，相比于臨床碘化油乳液和栓塞微球，基于Janus顆粒的結構化碘化油乳液滴微球具有良好的穩定性和顯影能力，能夠長時間沉積在動脈血管中。同時，通過Janus顆粒界面組裝賦予碘化油乳液滴微球優異的粘彈形變能力，提高了血管內微球的栓塞密度，它們還能夠通過彈性形變到達更細的動脈血管，實現血管終末栓塞，展示出優異的栓塞能力。此外，基于Janus顆粒的結構化碘化油乳液滴微球還具有藥物包封效率高，藥物緩釋，廣譜載藥等特點，有望為臨床腫瘤等治療提供新思路和新技術。
基于Janus顆粒的結構化碘化油乳液滴微球用于動脈栓塞：該工作的主要創新點是提出將臨床液體碘化油微球化：顯著提升其穩定性和栓塞能力，同時避免了非靶向栓塞造成的副作用；賦予液體碘油栓塞劑優異的形變能力，能夠適應不同尺度的血管結構，實現遠端血管終末栓塞。
基于Janus顆粒的結構化碘化油乳液滴微球具有優異的粘彈性形變能力，能夠適應不同尺度的血管結構，通過形變到達遠端更細的動脈血管，實現遠端血管終末栓塞。
相比于臨床碘化油乳液和栓塞微球，基于Janus顆粒的結構化碘化油乳液滴微球具有良好的穩定性和顯影能力，能夠長時間沉積在動脈血管中，展示出優異的栓塞能力。
上述研究得到了國家自然科學基金和廣東省基礎與應用基礎研究自然科學基金等項目的支持。
南方醫科大學樊俊兵教授團隊主要致力于仿生生物醫用界面材料的精準設計及其在腫瘤藥物遞送與治療方面的應用研究。運用“材料學”+“醫學”的交叉知識背景，提出了結構化生物界面的設計思想，發展了系列表面結構和化學組成可調的異質結構生物顆粒界面材料，進行了痕量疾病標志物的高特異性檢測（Sci. Adv., 2017, 3, e1603203; Adv. Mater., 2018, 30, 1803299; Adv. Mater., 2019, 31, 1900391; Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1802493）；在此基礎上，發展了基于異質顆粒的結構化仿生藥物遞送系統，通過其粘彈性結構調控，顯著提升了顆粒穿越生理屏障和深層次滲透腫瘤組織的能力，實現了膠質瘤及耐藥腫瘤等高效治療（Adv. Mater., 2023, DOI:10.1002/adma.202304187；Adv. Mater., 2022, 34, 2106510；Advanced Science, 2022, 9, 2105274；Bioact. Mater., 2022, 13, 179；Nano Lett., 2021, 21, 1484；Journal of Controlled Release, 2023, 356, 691）。
文章信息：
Sijian Tao, et al. Janus particle-engineered structural lipiodol droplets for arterial embolization. Nature communications. 2023, 14, 5575.
https://www.nature.com/articles/s41467-023-41322-6
