消除癌癥副作用！新型“毛茸茸納米晶體”，可清除體內(nèi)多余的化療藥物

全球每年都有數(shù)百萬人的生命受到癌癥的威脅，有超過39%的男性和女性，在其一生中被診斷出患有癌癥?；瘜W(xué)療法是最常用的標(biāo)準(zhǔn)癌癥治療方法，將治療藥物靶向遞送至腫瘤部位可提高其有效性。然而，過量的藥物仍可能循環(huán)到身體的其他部位并引起多種副作用，包括貧血、慢性感染、脫發(fā)、黃疸和發(fā)燒。

醫(yī)學(xué)界已經(jīng)嘗試過許多方法來從血液中去除不需要的化學(xué)治療藥物，特別是廣泛使用的藥物阿霉素(DOX)。但這些方法都導(dǎo)致DOX的清除水平不夠低。盡管添加了旨在保護(hù)結(jié)合能力的材料，但使用帶電納米粒子結(jié)合DOX的其它策略，在暴露于血液中發(fā)現(xiàn)的帶電分子和蛋白質(zhì)時(shí)會(huì)失效。

近日，據(jù)外媒報(bào)道，來自賓夕法尼亞州立大學(xué)（The Pennsylvania State University）和寺崎生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所（TIBI）的科學(xué)家合作團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法來解決這個(gè)問題。他們開發(fā)出基于植物的"毛茸茸納米晶體"，以清除血液中多余的化療藥物。

新方法是基于毛狀纖維素納米晶體——從植物細(xì)胞壁的主要成分中開發(fā)出來的納米粒子，并被設(shè)計(jì)為具有從每一端延伸出來的大量聚合物鏈"毛發(fā)"。這些毛發(fā)使納米晶體的潛在藥物捕獲能力大大超越傳統(tǒng)納米顆粒和其它材料。

為了生產(chǎn)能夠捕獲化療藥物的毛狀纖維素納米晶體，研究人員對軟木漿中的纖維素纖維進(jìn)行了化學(xué)處理，并在毛發(fā)上賦予了負(fù)電荷，使其對血液中的帶電分子保持穩(wěn)定。這糾正了傳統(tǒng)納米顆粒中的問題——其電荷在暴露于血液時(shí)會(huì)變得惰性或減少，從而限制了它可以結(jié)合的帶正電荷的藥物分子的數(shù)量微不足道。

納米晶體的結(jié)合功效在人血清中進(jìn)行了測試，人血清是血液中富含蛋白質(zhì)的液體部分。對于每克毛狀纖維素納米晶體，從血清中有效去除了超過6000毫克的DOX。與目前可用的其它方法相比，這表示DOX捕獲量增加了兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)。

此外，添加納米晶體后，DOX的捕獲立即發(fā)生，并且納米晶體對全血中的紅血球或人臍帶細(xì)胞的生長沒有任何毒性或有害影響。

這樣如此強(qiáng)大的體內(nèi)藥物捕獲手段，可以對癌癥治療方案產(chǎn)生巨大影響，因?yàn)榭梢詫┝刻岣叩礁行У乃?，而無需擔(dān)心有害的副作用。

除了從體內(nèi)去除多余的化學(xué)治療藥物外，毛狀纖維素納米晶體還可以靶向其它不良物質(zhì)，例如從體內(nèi)去除的毒素和成癮藥物，實(shí)驗(yàn)還證明了納米晶體在其它分離應(yīng)用中的有效性，例如在從電子垃圾中回收有價(jià)值的元素。

題為Engineering hairy cellulose nanocrystals for chemotherapy drug capture的相關(guān)研究論文發(fā)表在《今日材料化學(xué)》（Materials Today Chemistry）上。

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論文原文：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2468519421002913?via%3Dihub

標(biāo)簽： 納米晶體 化療藥物