王浩课题组

自组装纳米材料的生物效应

  1.       自组装纳米材料在组织工程方面的研究 

  在组织工程中,假体植入成为现代医学领域里不可缺少的部分。然而,植入材料往往伴随着宿主反应和细菌或真菌的巨大威胁。因此界面的修饰将会在程度和时间上有利于减缓不利的改变和体内平衡的破坏。此外,细胞在植入材料界面上的快速附着生长将会极大的促进快速愈合,减少不良反应。同时,在植入界面上粘附致病菌,形成生物膜也是致病菌参与的异物炎症的重要指标。因此,抑制或防止在植入材料界面上形成细菌生物膜也是组织工程中的重要方面。为了将自愈和和抗生物膜形成功能相结合,我们设计了一个模块化的方法,构筑了一个具有双响应的自适应生物界面,不仅实现了促进组织愈合的功能,还具有抑制生物膜形成的能力。该生物膜具有的生物活性可以大大压缩宿主反应的过程,减少在植入过程中发生的慢性炎症。这种创新的方法通过精确调控分子自组装实现组织工程界面修饰,将为个性化医疗提供单独解决方案(Adv. Mater.2015,27, 3181-3188.)。 

   

  2.       自组装纳米材料调控细胞自噬效应的机理及抗肿瘤研究 

研究发现调控肿瘤细胞的自吞噬效应可能作为癌症治疗的强有力工具。在癌症治疗中,鉴于自组装纳米颗粒具有能够提高治疗效果的潜在能力,采用自组装纳米颗粒来调节细胞自噬是一个非常重要策略。 pH敏感的聚合物是广泛使用的药物递送载体,但其自噬诱导效应很少被报道。这里,我们首先开发了四种具有不同物理性质(大小,表面修饰和pH敏感性)的pH敏感的纳米颗粒,并且系统地研究他们对细胞的自噬作用。我们首先得出pH敏感性这类纳米颗粒自噬诱导效应的最重要因素。此外,我们制备了负载自噬诱导肽或抗癌药物的pH敏感的纳米颗粒,通过提高肿瘤细胞的自噬水平达到治疗癌症的目的。所述的pH敏感纳米颗粒增强了乳腺癌MCF-7细胞的自噬诱导细胞毒性,原因之一是它可以通过内吞途径有效的向胞内输送自噬诱导多肽或者抗癌药物。其二,pH敏感聚合物本身能够高效地诱导自噬。在聚合物本身自噬诱导效应下,通过调节所负载的多肽或药物的自噬诱导能力,可以更有效地抑制肿瘤的生长。该研究的pH敏感纳米颗粒对自噬缺陷型肿瘤有很好的治疗效果,通过细胞自噬能为癌症治疗提供新思路Adv. Mater. 2015, 27(16), 2627-2634; Mol. Pharmatheutics 2015, 12, 2869-2878.)。 

   

    

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