南京师范大学毛春教授《ACS AMI》： 近红外光驱动多功能管状微型机器人治疗动脉粥样硬化

点击蓝字关注我们

心血管疾病是人类死亡的首要原因，常与动脉粥样硬化(AS)有关。AS是一种缓慢进展的炎症疾病，开始于血管内皮细胞损伤，涉及低密度脂质体浸润、巨噬细胞泡沫化、内膜增生等许多不良因素。因此，AS的治疗应考虑早期内皮修复、炎症巨噬细胞清除以及长期抗增殖等。

目前，临床上对AS的治疗已经获得了一些进展。但单纯药物治疗存在着特异性弱、缺乏靶向性、不能达到预期治疗效果、副作用较大等不足。而具有靶向损伤部位能力的纳米给药系统已经处于研究阶段。然而，纳米粒子被血液的快速清除可能限制其发展。

近日，南京师范大学毛春、万密密课题组和南京大学医学院附属鼓楼医院史冬泉课题组在ACS Applied Materials & Interfaces上在线发表了题为：Near-Infrared Light-Driven Multifunctional Tubular Micromotors for Treatment of Atherosclerosis的研究论文。该研究开发了一种近红外光驱动的多功能介孔/大孔管状微型机器人。该微型机器人可以快速靶向AS病变部位血管内皮细胞表面VCAM-1粘附分子。它们的自主运动效应可以促进自身在斑块部位的渗透，近红外光照射产生的热效应可实现炎性巨噬细胞的光热消融。此外，微型机器人可以快速释放血管内皮生长因子(VEGF)进行内皮化(4 h左右)，缓慢释放用于抗增殖的紫杉醇(PTX)(20 d以上)，由此实现短期内皮化、长期抗组织增生以及光热协同治疗AS的效果。这种利用微型机器人的自主运动能力提高药物在斑块中的渗透性和滞留率的策略，为AS治疗提供了新思路。

图1. 近红外光驱动的多功能介孔/大孔管状微型机器人的设计、制备

及其应用于动脉粥样硬化治疗的研究机理

图2. 动脉粥样硬化小鼠治疗效果评价: (A) 治疗方案示意图; (B-C) 注射24 h后的主动脉的冷冻切片和归一化的荧光强度 (a) Saline, (b) Micromotor-Cy5.5+NIR(-), (c) Micromotor-Cy5.5+NIR(+) (标尺: 100 µm); 离体主动脉的(D) ORO染色照片及(E)  斑块面积的定量分析; (F)主动脉根、主动脉弓和头臂动脉的ORO染色冰冻切片; (G-I) 主动脉根、主动脉弓和头臂动脉的相对斑块面积 (标尺: 100 µm)

南京师范大学毛春教授、万密密副教授和南京大学医学院附属鼓楼医院史冬泉教授为论文的共同通讯作者；南京师范大学硕士研究生李晓云为第一作者、南京大学医学院附属鼓楼医院吴睿老师为并列第一作者；该项目获得江苏省重点研发计划社会发展面上项目、国家自然科学基金优秀青年科学基金、国家自然科学基金青年科学基金的联合资助。

相关链接
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c03600

相关进展
清华陆奇副教授团队《Sci. Adv.》：利用原位表面增强红外光谱技术揭示阳离子效应对一氧化碳电化学转化的影响

化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：[e-mail]

扫二维码｜关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至[e-mail]，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。