Sci. China Mater. 出版“生物材料給藥系統”專刊
在巨大的臨床需求推動下，藥物輸送系統（DDS）已經成為生物材料領域的主要研究重點，它們為開發新的治療手段來預防和治療衰退性和危及生命的疾病提供了機會。智能生物材料，無論是合成材料還是天然衍生物，結合DDS的獨特設計將有助于克服與臨床應用相關的一些關鍵挑戰。Science China Materials 2017年第6期出版了“BiomaterialFoundations of Therapeutic Delivery”專刊，包含4篇綜述和5篇研究論文。專刊主題側重于藥物制劑、包封、靶向運輸以及診斷劑的遞送和光療應用等新型生物材料的開發，充分體現了可用于DDS的生物材料的范圍是多樣的，研究者在設計功能性DDS時可從諸多選擇中靈活地選用合適的研發方案，以實現最佳的效果。
客座編輯
HasanUluda?教授，加拿大阿爾伯塔大學
顧寧教授，東南大學
綜述：基于磁性質的藥物遞送系統
隨著過去幾十年來生物醫學納米技術和納米材料領域的持續發展，基于納米顆粒的藥物輸送系統逐漸開始有望應用于臨床研究。其中，由于具有良好的生物相容性和優異的多功能負載能力，基于磁性納米粒子的磁性藥物傳遞系統受到越來越多的關注。東南大學顧寧教授和楊芳教授等總結了磁性藥物傳遞系統的基本物理化學性質，以闡明磁性藥物傳遞系統需要保持適當的性能以滿足特定的臨床需要；討論了在設計未來臨床應用的磁性藥物傳遞系統時的表面修飾和功能化問題；并重點綜述了磁性納米顆粒、磁性組裝體以及磁性微泡、磁性脂質體和生物膜修飾的磁性載體系統的設計和制備最新進展。本綜述對目前研究的磁性載體系統的設計、制備和安全性進行了總結，并對未來進一步解決磁性藥物傳遞系統的臨床應用瓶頸和前景進行了展望。
設計磁性藥物傳遞系統需要評估的因素
綜述：基于水凝膠的光療：對抗癌癥和細菌感染
水凝膠構成了一類特殊的高分子材料，它們的親水結構使得其能夠在三維網絡中保有大量的水。在過去幾年中，水凝膠在生物醫學領域的應用獲得了很大的關注，如作為藥物或細胞的載體、組織工程和生物傳感器等。特別地，水凝膠作為藥物輸運系統在光療中有著顯著優點。密歇根大學安娜堡分校陳戰教授和東南大學吳富根教授等總結了水凝膠在光療應用中的最新進展，尤其重點討論了三種光療方法（包括光動力治療、光熱治療和組合治療）及其在抗癌和抗菌領域的應用。本綜述將有助于啟發未來的相關研究以進一步拓展這種材料在光療領域的新應用.
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綜述：用于腫瘤靶向遞藥的細胞膜包覆納米粒子
由于EPR效應，納米粒子能夠在腫瘤部位濃集并提高許多化療藥物的治療指數。傳統納米遞藥系統的載體材料主要通過化學合成方法制備，而目前將化學合成載體與天然仿生載體相結合的策略得到越來越多的關注。細胞膜包覆納米粒子作為新一代仿生納米制劑，將細胞膜特有的生物學功能與化學合成材料的理化性質相結合，形成更有效的遞藥系統。復旦大學陸偉躍教授和博士生柴芝蘭等就細胞膜包覆納米粒子的長循環效果及主動靶向作用在腫瘤靶向治療中的研究進行了總結，并就其在腦部腫瘤治療中的應用前景進行了展望。
細胞膜包覆納米粒子實現長循環效果及主動靶向作用的策略
綜述：基因編輯系統非病毒載體的研究進展
II型CRISPR-Cas9系統業已成為一個風靡生物技術領域的基因編輯系統。但將CRISPR-Cas9編輯系統直接用于活體來進行疾病治療仍受到來自遞送載體的制約。大分子量多組份的遞運目標物，加上向細胞核遞送藥物過程的多重生理屏障使得在活體中應用CRISPR-Cas9 面臨挑戰。目前主流的遞送體系是病毒載體，但是出于對病毒載體安全性的考慮，非病毒類載體亟待開發。北卡羅萊納州立大學顧臻副教授和博士生孫梧進總結了最近在CRISPR-Cas9非病毒載體研究領域的進展，并對其技術難點及未來發展方向展開了討論。
基于DNA納米團的載體通過核酸互補作用調節遞送Cas9/sgRNA核糖核蛋白
研究論文：疏水基取代的分枝狀聚乙酰亞胺衍生物:促進原發性血管細胞中的轉染
針對血管細胞的基因治療代表了一種有望用于預防和治療內膜增生、血管支架狹窄和血管成形術后狹窄等病理狀態的方法。聚合物非病毒載體的基因傳遞系統可以安全替代病毒載體，但是為了提高臨床效果，它們的治療效率及細胞相容性還需要進一步改善。加拿大阿爾伯塔大學Hasan Uluda?教授和拉瓦爾大學Daniele Pezzoli博士等合成了一系列被不同疏水基團修飾的分枝狀聚乙酰亞胺衍生物(bPEI)，并對它們進行了表征及在體外原發性血管細胞內的測試，旨在篩選出具有優異的轉染效率和低細胞毒性的傳遞劑。
疏水基取代的分枝狀聚乙酰亞胺衍生物作為基因載體轉染原發性血管細胞
多孔碳酸鈣微球的弱水溶液穩定性和低再礦化速率限制了其在生物醫藥領域的應用。為了解決該問題，上海硅酸鹽所陳航榕教授和馬明副教授等通過“氣體擴散-陳化”兩步策略制備了具有大孔結構和方解石相的碳酸鈣微球材料。該合成策略反應條件溫和，同時不需要使用模板劑和晶型導向劑，能夠確保微球產物的生物安全性。所制備的碳酸鈣微球可以吸附大量的免疫球蛋白IgY，并表現出增強抑制口腔變形鏈球菌的能力。此外，研究顯示該微球可以在水溶液中保持較高的結構穩定性，而在人體體液和唾液環境中快速再礦化并轉變成羥基磷灰石結構，對牙本質小管具有較佳的封閉效果，為其用于治療牙本質過敏癥提供了依據。
多孔方解石相碳酸鈣微球的自組裝合成及其牙齒修復過程示意圖
研究論文：基于乳液微流控技術的核殼結構復合微膠囊藥物載體開發研究
微膠囊在藥物遞送系統中具有重要的應用價值。東南大學趙遠錦教授課題組提出了一種可協同運輸和緩慢釋放藥物的微膠囊，其由明膠甲基丙烯酸接枝共聚物(GelMa)內核和聚乳酸羥基乙酸共聚物(PLGA)外殼組成。在微膠囊的制備過程中，可分別在內核和殼層中包裹不同的藥物，實現協同給藥。該過程避免了乳液的破損及包裹液的流出，因此可顯著提高藥物的包裹效率。由于所制備的微膠囊內核和外殼都為固化狀態，其包裹的活性藥物只能隨著載體材料的降解而緩慢釋放出來，這就避免了其他種類藥物載體所面臨的藥物突釋現象。本研究所開發的微膠囊的這些優良特性使其成為藥物遞送系統中的理想選擇。
乳液微流控技術制備核殼結構復合微膠囊藥物載體的過程示意圖
研究論文：Gd2O3/CuS復合白蛋白納米粒的合成及其在腫瘤診療一體化中的應用
蘇州大學陳華兵教授和蘇大第二附屬醫院沈鈞康教授等采用白蛋白納米反應器合成了Gd2O3/CuS雙組分復合納米粒，并將其成功應用于腫瘤的診斷與治療。研究發現復合納米粒中Gd/Cu比例可有效調控其縱向弛豫系數，其磁共振造影性能數倍于目前常用的Gd-DTPA。同時，可通過化學偶聯在蛋白表面修飾近紅外熒光探針Cy7.5，得到Cy7.5-Gd2O3/CuS納米粒，實現近紅外熒光成像與磁共振成像的多模態成像。該復合納米粒具有良好的光穩定性、較高的光熱轉換系數、較強的細胞攝取和腫瘤靶向效應，實現了精確的腫瘤光熱消融治療。該方法提供了一種快速、簡便、通用的多組分納米粒構建平臺，為腫瘤診療一體化納米材料的發展提供了新的契機。
白蛋白納米反應器合成Gd2O3/CuS復合納米粒及其腫瘤診療機理示意圖
研究快報：調節位點特異性干擾素-聚合物偶聯物的分子量以優化抗癌作用?
治療性蛋白質共價結合蛋白質抗性聚合物是被廣泛使用的延長其體內半衰期的方法。然而，聚合物的分子量對蛋白質-聚合物偶聯物體外和體內性能的影響尚未得到很好的闡明。清華大學高衛平教授和博士生胡瑾等報道了在干擾素-α(IFN-α)C末端原位聚合聚(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯) (POEGMA)得到IFN-POEGMA偶聯物，并研究了聚合物分子量對IFN-α的體外和體內性能的影響。該論文結果為蛋白質-聚合物偶聯物分子尺寸效應提供了新的佐證，可為設計下一代蛋白質-聚合物偶聯物提供參考，通過減少給藥頻率和不良反應并改善治療效果而使患者受益。
干擾素-α的C末端原位聚合POEGMA示意圖及其體內抗腫瘤效果
原文鏈接http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCMs/60/6?slug=Browse
Science China Materials（SCMs）于2014年12月正式創刊，由清華大學李亞棟院士擔任主編、《中國科學》雜志社出版，是《中國科學》系列期刊之一，與Springer出版集團合作面向海外發行。刊物設有評述、論文、快報、觀點等欄目，主要報道特種金屬功能/結構材料、新型無機非金屬材料、先進有機高分子材料/生物材料、高性能復合材料、材料表面與界面、材料檢測與分析技術等材料科學研究領域基礎理論和應用研究方面具有創新性、高水平和重要科學意義的最新研究進展。該刊于2017年2月被SCI收錄，預計2016年影響因子在4.0左右。
?材料牛編輯。
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