重慶市中醫(yī)院余柯曉/重慶醫(yī)大梁冰 Mater. Design：相變型仿生骨磁體高效靶向聚集磁性納米微球介導(dǎo)磁熱驅(qū)動(dòng)靶向化療骨肉瘤

2023-09-13 來(lái)源：高分子科技

骨腫瘤會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)破壞，使得承重骨受損，進(jìn)一步破壞了骨組織的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，使腫瘤的治療和骨組織的修復(fù)變得困難。磁熱療不受病患組織深度的限制，已經(jīng)成為一種有效的微創(chuàng)治療惡性骨腫瘤的方法。然而，單獨(dú)使用磁熱療的效果并不令人滿意，若與化療相結(jié)合，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的全身副作用。如何有效地將化療物質(zhì)靶向腫瘤的區(qū)域進(jìn)行聯(lián)合治療從而避免副作用是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。他們開(kāi)發(fā)了一種仿生骨磁體（Biomimetic bone magnet-BBM），使用具有良好支撐性能的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥負(fù)載永磁體材料釹鐵硼來(lái)產(chǎn)生永磁性物質(zhì)使得腫瘤具有原位磁場(chǎng)（圖1）。

圖1.相變型仿生骨磁體的體外和體內(nèi)應(yīng)用示意圖：BBMs及其在骨腫瘤中的磁熱效應(yīng)及靶向富集循環(huán)納米粒以及機(jī)械抗壓性能的應(yīng)用。

該磁場(chǎng)具有磁熱性，并可收集循環(huán)中的載姜黃素的磁相變納米顆粒（mCNPs），通過(guò)磁熱觸發(fā)PFP相變致納米粒破裂從而在靶向區(qū)域釋放藥物，用于磁熱觸發(fā)的精準(zhǔn)化療。此外，PMMA具有良好的力學(xué)性能，為骨腫瘤治療后的骨重建提供了潛在的應(yīng)力支持。重要的是，體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證明了通過(guò)微創(chuàng)注射相變型仿生骨磁體的磁熱療的有效性。這種新方法通過(guò)制造腫瘤生物磁體在腫瘤內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)磁靶向，為惡性骨腫瘤的治療策略開(kāi)辟了新的途徑。同時(shí)，基于PMMA骨水泥為FDA批準(zhǔn)的臨床一線骨性支撐材料，且目前磁熱治療及其應(yīng)用前景也引起了廣泛關(guān)注，該項(xiàng)研究有望產(chǎn)生進(jìn)一步的臨床轉(zhuǎn)化。

圖2. 相變型仿生骨磁體的理化性能，具有良好的可注射性、相變性能與適形性。

圖3.載姜黃素的磁相變納米顆粒（mCNPs）的理化性能。

圖4.BBMs具有高效體內(nèi)外原位靶向mCNPs的性能

重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理教研室梁冰副研究員為第一作者，重慶市中醫(yī)院骨科余柯曉副主任醫(yī)師為通訊作者。團(tuán)隊(duì)在水凝膠生物材料用于腫瘤綜合治療及臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化領(lǐng)域展開(kāi)了多項(xiàng)研究，研究范圍涉及腫瘤靶向治療，聯(lián)合免疫治療，骨腫瘤綜合治療及骨缺損修復(fù)等（J. Nanobiotechnology 2023; Biomaterials research 2023; Mater.Today.Bio 2022; ACS AMI 2022；J. Magnes. Alloy 2021; Biomacromolecules 2021；Theranostics, 2019等）。

本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（82203067和82102909）、重慶市自然科學(xué)基金（CSTB2022NSCQ-MSX0109），重慶市教委科技項(xiàng)目（KJQN202300458）等科研項(xiàng)目；以及“西部之光”訪問(wèn)學(xué)者、重慶市中青年醫(yī)學(xué)高端人才等人才項(xiàng)目的大力支持。

論文鏈接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0264-1275(23)00726-8

通訊作者介紹：

余柯曉

醫(yī)學(xué)博士，博士后，副主任醫(yī)師

中組部“西部之光”訪問(wèn)學(xué)者，重慶市中青年醫(yī)學(xué)高端人才，江北英才，首批重慶市中醫(yī)院青年拔尖人才

重慶市頸椎病臨床診療中心學(xué)科帶頭人之一，中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)骨科微創(chuàng)專業(yè)委員會(huì)脊柱微創(chuàng)融合學(xué)組委員，重慶市醫(yī)師協(xié)會(huì)骨科醫(yī)師分會(huì)胸腰學(xué)組委員，重慶市醫(yī)院協(xié)會(huì)骨科管理專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。Biomimetics, Materials Letters，Materials Science and Technology等雜志審稿專家。主研方向：磁性生物材料在骨腫瘤治療及骨缺損修復(fù)中的應(yīng)用研究，臨床研究方向：脊柱疾病微創(chuàng)診療。主持國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)，主持重慶市自然科學(xué)基金等省部級(jí)項(xiàng)目3項(xiàng)。以第一作者及通訊作者發(fā)表SCI論文15篇，其中IF>10的5篇，1篇高被引論文入選ESI數(shù)據(jù)庫(kù)。申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利1項(xiàng)，授權(quán)新型實(shí)用專利3項(xiàng)。協(xié)助培養(yǎng)博士研究生1名，碩士研究生2名，其中2名學(xué)生獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金。

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（責(zé)任編輯：xu）

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