生物膜纳米载体具有更好的生物安全性,利用其独特的仿生设计可以实现肿瘤药物的安全有效递送。然而,生物膜纳米载体仍然面临一些问题,如智能响应性、药物释放和成像性能不足,因此需要进一步进行功能化以提高其抗肿瘤效果。金属纳米载体由于其独特的声光电热效应,在肿瘤诊疗领域发展迅速,但安全性仍待提高。生物膜金属杂化纳米载体(Biomembrane and metal nanostructures,BMNs)是一种将生物膜纳米载体与金属进行杂化的新型纳米载体,具有高生物安全性、良好的智能响应性和可控的药物释放等优点。它不仅克服了生物膜纳米载体和金属纳米载体各自的缺点,还同时发挥了它们各自的优势,实现了更强大的肿瘤诊疗功能。
2023年6月9日,上海大学转化医学研究院硕士一年级研究生张转转在中科院Top 1区杂志Materials & Design(IF=9.417)上发表了题为“Biomembrane and metal nanocomposites for tumor treatment and diagnosis: the state of the art of combining organic organisms and inorganic chemistry”的综述文章(图1)
图1 生物膜金属纳米结构(BMNs)的工程策略和应用
在这篇综述中,作者专注于综述不同来源的生物膜纳米载体,如脂质体、外泌体、细胞膜以及细菌膜囊泡载体,并将它们与金、银、铜、铁等不同种类的金属纳米载体进行融合,以克服与各种肿瘤先进治疗相关的关键挑战。文章首先介绍和讨论了BMNs的工程化策略,然后总结和比较了不同种类BMNs的性质和应用,重点介绍了它们在新兴先进肿瘤疗法中的主要应用,包括光动力治疗、化疗、放疗、免疫治疗以及生物成像和诊断。此外,文章还比较了不同BMNs的优缺点,并强调了BMN的生物学属性与纳米载体工程化之间的关系,以指导先进疗法的应用。最后,文章阐述了BMNs目前面临的挑战和未来的应用趋势,并提供了BMNs可行的近期策略和设计原则,进一步提高其在生物医学应用中的潜力。
本研究的通讯作者为上海大学转化医学研究院的高洁副研究员(兼),第一作者为上海大学转化医学研究院的硕士研究生张转转。