IIT Guwahati的研究人员使用源自自然的丝碳纳米管复合材料将癌症药物直接递送至癌细胞。

IIT Guwahati的研究人员已经开发出了源自自然界的纳米材料，可以以可控的和特定的方式将抗癌药物传递给人体。这样的生物相容性载体可能潜在地将化学疗法药物直接携带到癌细胞中。

是谁发现的?

IIT Guwahati生物科学与生物工程学系副教授Biman B Mandal博士，Jadi Praveen Kumar博士，Rockttpal Konwarh博士，Manishekhar Kumar博士和Ankit Gangrade博士领导的研究小组研究了各种类型的用作载体的纳米材料有针对性的给药。

该团队已为该技术申请了专利。他们的研究结果最近发表在ACS生物材料科学与工程杂志上。

Ankit Gangrade与Mandal博士合着了这篇论文。

靶向药物的概念并不新鲜

靶向药物的概念并不新鲜;德国诺贝尔奖获得者保罗·埃里希(Paul Ehrlich)在1900年代初提出了“ Magische Kugel”(魔幻子弹)概念，即一种可以像直接向目标发射导弹那样对付疾病的药物。

尽管针对靶向药物的早期开发专注于治疗感染，但在过去的二十年中，针对癌症和其他肿瘤的靶向药物的开发激增。

纳米材料的发展如何驱动靶向药物输送

曼达尔博士说：“靶向药物递送的发展是由纳米材料的发展推动的。”

纳米是毫米的百万分之一，纳米材料是由比人的头发直径小100,000倍的颗粒制成的。

在化学疗法中，载有药物的纳米颗粒可以绕过健康细胞而靶向肿瘤细胞，从而避免了非特异性的生物分布，耐药性和不良副作用。

IIT Guwahai如何制造源自自然的丝碳纳米管来运送抗癌药物

碳纳米管对于靶向药物输送特别有吸引力。IIT Guwahati研究小组开发了一种水凝胶系统，该系统由载有药物分子的丝绸和碳纳米管制成，用于药物的控释。

水凝胶是吸收大量水并膨胀的聚合物网络。高水含量使水凝胶与组织相似，增强了生物相容性，并且还易于在目标部位封装和释放药物。

IIT Guwahati的研究人员将丝绸与载有药物的碳纳米管结合在一起，除了能够在目标部位缓慢而受控地释放药物外，还为丝绸水凝胶提供了更好的机械强度。

“我们的可注射混合水凝胶系统具有pH，温度和近红外(NIR)光依赖性药物释放特性，” Mandal博士补充说。

在他们的工作中，他们使用间歇性近红外光来控制附着在杂化水凝胶上的功能性生物活性DOX分子的释放。

该混合水凝胶是可注射的，可设计成在肿瘤的局部部位用作抗癌药物的储库。

团队在先前的研究中如何使用生物衍生的碳纳米点进行药物递送

在较早的研究中，Mandal博士及其团队将生物衍生的碳纳米点用作药物输送的载体。

从生物来源生产此类纳米点以避免使用有毒产品是有吸引力的，并且已经尝试从面包，粗糖，香蕉甚至牛奶中生产碳纳米点。

与印度人的尝试不同，研究小组从流行的酸奶型饮料lassi生产了碳纳米点。

研究人员在微波炉中将商店购买的lassi加热了大约六分半钟，然后分离了包含碳纳米点的碳化部分。

然后，研究人员将名为阿霉素(Dox)的模型药物化合物装载到纳米点上。负载Dox的碳纳米颗粒响应周围介质中酸含量的变化释放药物。

更重要的是，药物被直接递送到靶细胞中。这项工作的结果已于去年在ACS可持续化学与工程学上发表。

传统化学疗法有什么弊端?

IIT Guwahati生物科学与生物工程学系副教授Biman B Mandal博士谈到癌症的治疗方法时说：“尽管常规化学疗法是最广泛使用的癌症治疗方法之一，但其缺点包括在体内的生物利用度差。实际的癌变区域，需要大剂量注射，并且由于药物会破坏健康细胞以及体内癌细胞而产生严重的副作用。”

他补充说：“这两个问题都可以通过仅将药物运送到目标癌区来解决，而我们的纳米管和基于纳米点的载体将成为此类药物的良好载体。”