納米技術(shù)與腫瘤診治

1、1腫瘤的靶向治療n腫瘤細(xì)胞識別 n診斷腫瘤起因 n藥物輸送 n報告腫瘤位置 n腫瘤細(xì)胞死亡報告 2抗癌藥劑對抗癌藥劑對實實體癌部位置體癌部位置的選擇性輸送的選擇性輸送3癌細(xì)胞的癌細(xì)胞的eprepr效應(yīng)效應(yīng)1986年，日本熊本大學(xué)前田浩教授提倡epr效果(enhanced permeation and retention effect)(epr效應(yīng)) 。epr效應(yīng)，即是癌細(xì)胞會分泌比正常細(xì)胞多的vascular permeability factor，造成腫瘤組織附近血管比起正常的血管物質(zhì)滲透性高，因此分子體積大的高分子化合物更能滲透、經(jīng)過癌組織。加上癌細(xì)胞破壞淋巴系統(tǒng)，造成高分子化合物停留在腫

2、瘤組織附近時間較長的現(xiàn)象。被動的(passive)特定目標(biāo)藥物比較能將血液中的藥物送入癌細(xì)胞中。因此，自1986年以來，對固體癌細(xì)胞的特定目標(biāo)藥物，就從以前對抗原-抗體反應(yīng)的積極性特定目標(biāo)藥物，改用抑制肝臟、腎臟代謝或運用徐放的被動特定目標(biāo)藥物而出現(xiàn)了新的開始 4癌細(xì)胞的特定目標(biāo)療法癌細(xì)胞的特定目標(biāo)療法-內(nèi)包藥內(nèi)包藥物的高分子微脂物的高分子微脂 將內(nèi)包阿霉素的高分子微脂之水溶液輸入移植了人類大腸癌細(xì)胞的老鼠身上後，由於epr效果而使得癌細(xì)胞內(nèi)阿霉素堆積比在只是輸入阿霉素的狀況下高出幾十倍，被卻認(rèn)為具有高抗癌效果。高分子微脂系統(tǒng)，對於cisplatin及其他難以溶於水性質(zhì)的抗癌藥劑也很容易適用，

3、是使用性很高的系統(tǒng)。本系統(tǒng)也研究基因治療材料，使得包住治療用蛋白質(zhì)的基因能內(nèi)包於微脂當(dāng)中，並能有效率的搬運至目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)。 5納米技術(shù)與腫瘤診治納米技術(shù)與腫瘤診治 20052005級級 唐唐 偉偉 導(dǎo)導(dǎo) 師師 趙宗保趙宗保 2002006.5.166.5.16seminar i6一 納米技術(shù)概況二 納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用三 納米技術(shù)在腫瘤診治中的應(yīng)用四 總結(jié)與展望主要內(nèi)容7材料 電子 生活一、納米技術(shù)概況一、納米技術(shù)概況納米: :1 nm=10-9 m納米技術(shù)：在1100 nm這一尺度范圍內(nèi)對原子、分子進(jìn)行操縱和加工的技術(shù)。納米技術(shù)的應(yīng)用：生物醫(yī)學(xué)8 納米尺度的結(jié)構(gòu)單元 研究對象在尺度上的

4、匹配 大量的界面或自由表面 提高該系統(tǒng)的性能，節(jié)約成本 納米單位之間存在相互作用 提高藥物輸送以及利用的效率納米材料的特點9 對生物大分子的研究 分子馬達(dá) 納米機器人 光纖納米傳感器單細(xì)胞分析 二二 、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用10分子馬達(dá)二二 、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用生物大分子研究納米機器人 11三三 、納米技術(shù)在腫瘤早期診斷中的應(yīng)用、納米技術(shù)在腫瘤早期診斷中的應(yīng)用v 微小探針技術(shù)v 納米生物細(xì)胞分離技術(shù)v 納米細(xì)胞檢疫器:納米秤v 納米激光陳汝福，陳積圣.納米技術(shù)在腫瘤診斷與治療中的應(yīng)用. 癌癥. 23, 12 (2004): 1

5、714-171612 tuan和其同事研制的納米探針，探測單個活細(xì)胞的納米傳感器,當(dāng)它插入活細(xì)胞時，可探知會導(dǎo)致腫瘤的早期dna的損傷。 直徑50納米，外面包銀的光纖，尖部貼有可識別和結(jié)合bpt的單克隆抗體 微小探針技術(shù)細(xì)胞浸入含有苯并吡(bap)的液體中苯并吡(bap)與細(xì)胞dna的代謝生成bpt激發(fā)抗體和bpt生熒光光探測器接收探測早期dna的損傷kasili pm, vo-dinh t. j nanosci nanotechnol. 5,12(2005): 2057-62 三、納米技術(shù)在腫瘤早期診斷中的應(yīng)用三、納米技術(shù)在腫瘤早期診斷中的應(yīng)用13納米生物細(xì)胞分離技術(shù)密度梯度離心制備sio2

6、 納米微粒, 并將其表面包覆分子層制取含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液 將納米sio2 包覆粒子均勻分散到其中 密度梯度離心實現(xiàn)對體內(nèi)早期腫瘤細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)對所需要的細(xì)胞進(jìn)行分離三、納米技術(shù)在腫瘤早期診斷中的應(yīng)用三、納米技術(shù)在腫瘤早期診斷中的應(yīng)用14四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療 納米載藥微粒 納米基因載體 納米無機材料 納米疫苗 磁介導(dǎo)熱療15納米載藥微粒納米載藥微粒 尺度：尺度：直徑10500 nm的固態(tài)膠體粒子構(gòu)造構(gòu)造：藥物通過溶解、包裹作用位于粒子內(nèi)部, 或通過吸附、耦合作用位于粒子表面特點：特點：長循環(huán)、緩釋、靶向納米微粒 長循環(huán) 靶向、緩釋物理化學(xué)導(dǎo)向生物

7、導(dǎo)向四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療16 利用藥物載體的磁性特點，在外加磁場的作用下，磁性納米載體將富集在病變部位，進(jìn)行靶向給藥。納米載藥微粒：納米載藥微粒：物理化學(xué)導(dǎo)向物理化學(xué)導(dǎo)向四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療peg-fa包裹的磁性納米材料及其與bt-20細(xì)胞的結(jié)合能力y zhang, j zhang. j colloid interf sci, 283 (2005): 352357 修飾后的納米磁性材料四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療18熒光修飾的抗體進(jìn)行識別和定位 利用抗體、細(xì)胞膜表面受體的專一性作用，將配位子結(jié)合

8、在載體上，與目標(biāo)表面的抗原性識別器發(fā)生特異性結(jié)合，使藥物能準(zhǔn)確地作用于目的細(xì)胞。 納米載藥微粒：納米載藥微粒：生物導(dǎo)向生物導(dǎo)向x x he, x lin, k wang, w tan. j nanosci nanotechol.1( 2004): 235-254 與抗體結(jié)合的納米材料與腫瘤抗原的特異性結(jié)合四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療19納米基因載體納米基因載體腫瘤的基因治療：缺乏靶向性強、轉(zhuǎn)染效率高的基因載體，臨床效果不是很理想 納米基因載體：緩釋藥物、靶向輸送、保護(hù)核苷酸、毒性小 脂質(zhì)體基因載體 樹狀多聚體的基因載體四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行

9、腫瘤治療20 表面正電荷與核苷酸發(fā)生靜電作用，形成納米載體與質(zhì)粒dna的復(fù)合物。通過其表面陽離子與細(xì)胞膜上的糖蛋白及磷脂相互作用進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，實現(xiàn)基因治療。納米陽離子脂質(zhì)體納米基因載體 1: 納米脂質(zhì)體基因載體四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療andrew r. reynolds, s. trends mol med. 9 (2003 ): 2-4以av3 整合蛋白為靶向的基因納米材料(a): av 3-np/raf(-)表達(dá)的atpu-raf與av3整合蛋白結(jié)合;(b):內(nèi)皮細(xì)胞凋亡(c): 腫瘤細(xì)胞饑餓死亡.納米脂質(zhì)體基因載體四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)

10、進(jìn)行腫瘤治療22 美國密西根州大學(xué)james等研制的對聚酰胺-胺型 (pamam)樹突狀聚合物。裝載了dna的樹突狀聚合體注入組織，內(nèi)吞作用的方式進(jìn)入細(xì)胞，dna分子釋放出來，實現(xiàn)基因的整合。 eichman jd, james r.baker. et al. pharm sci techonol today. 3 (2000): 232-245納米基因載體 2:樹突狀物的多聚體pamam四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療23磁介導(dǎo)熱療磁介導(dǎo)熱療 將納米尺度的磁性顆粒定位于腫瘤組織，然后施加一外部交變磁場，使材料因產(chǎn)生磁滯、馳豫或感應(yīng)渦流而被加熱，這些熱量再傳遞到材料周邊

11、的腫瘤組織中，使腫瘤組織溫度超過42，導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡及壞死，從而實現(xiàn)對腫瘤的治療。morozp, jones sk, gray bn. int j hyperthermia, 18(2002): 42674284 四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療24磁介導(dǎo)熱療磁介導(dǎo)熱療 1 1：磁性陽離子脂質(zhì)體磁性陽離子脂質(zhì)體 akira ito, masashige shinkai, hiroyuki honda, et al. j.biosci bioeng.100,1 (2005): 111陽離子脂質(zhì)體 中性脂質(zhì)體四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療25磁介導(dǎo)

12、熱療磁介導(dǎo)熱療 2 2：抗體結(jié)合的磁性脂質(zhì)體抗體結(jié)合的磁性脂質(zhì)體 akira ito, masashige shinkai, hiroyuki honda, et al. j.biosci bioeng. 100,1 (2005): 111四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療四、利用納米技術(shù)進(jìn)行腫瘤治療26四、總結(jié)與展望四、總結(jié)與展望 納米生物技術(shù)在腫瘤的診治研究有很大的進(jìn)展 納米生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用將會飛速發(fā)展： 腫瘤的靶向性治療納米技術(shù)，可望在15年內(nèi)征服一部分惡性腫瘤 納米基因載體將推進(jìn)基因治療的臨床應(yīng)用 納米生物材料作為人體內(nèi)植入物還存在某些弊端參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1. 2. 陳汝福，陳積圣

13、陳汝福，陳積圣.納米技術(shù)在腫瘤診斷與治療中的應(yīng)用納米技術(shù)在腫瘤診斷與治療中的應(yīng)用. 癌癥癌癥. 23, 12 (2004): 1714-17163. kasili pm, vo-dinh t. j nanosci nanotechnol. 5,12(2005): 2057-624. y zhang , j zhang. j colloid interf sci. 283 (2005): 352-357 5. x x he, x lin, k wang, w tan. j nanosci nanotechol. 1( 2004): 235-254 6. lilian e van vlerken and mansoor m amiji. expert opin drug deliv. 3, 2(2006): 205-216 7. akira ito, masashige shinkai, hiroyuki honda, et al. j.biosci bioeng. 100,1 (2005): 1-118. x h gao, y y cui, richard m, leland w k chung. nature biotechnol. 22, 8 (2004): 969-976