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近年來，科學家們在很多研究中都利用納米顆粒來進行疾病的治療和診斷等，比如有研究人員就利用納米顆粒開發出了能檢測胰腺癌的新型生物傳感器；那么近期納米顆粒還在哪些方面推動了醫學研究呢？本文中，小編對相關研究進行了整理，分享給大家！
【1】Nat Biotechnol：重磅！科學家開發出能攜帶CRISPR系統的新型納米顆粒 可實現對細胞基因組的編輯
doi：10.1038/nbt.4005
近日，刊登在雜志Nature Biotechnology上的一篇研究報告中，來自MIT的科學家開發出了一種新型納米顆粒，這種納米顆粒能夠運輸CRISPR基因編輯系統，并對小鼠機體的基因進行特異性修飾；因此研究人員就能夠利用納米顆粒來攜帶CRISPR組分，從而就消除了使用病毒的需要。
利用這種新型的運輸技術，研究者就能對大約80%的肝臟細胞進行特定基因的切割，這或許就能達到目前在成體動物中應用CRISPR技術的*成功率。 研究者Daniel Anderson教授說道，讓我們非常激動的是，我們制造了這種特殊的納米顆粒，其能被用來*特異性地編輯成年動物機體肝細胞中的DNA；本文研究中，研究者所研究的一種名為Pcsk9的基因能調節機體膽固醇的水平，而人類機體中該基因的突變或許和一種名為家族性高膽固醇血癥的罕見疾病有關，目前FDA批準的兩種抗體藥物能夠抑制Pcsk9基因的表達，然而這些抗體藥物需要在患者后半生中定期服用，而新型的納米技術或能*性地對該基因進行編輯，同時就為治療這種罕見疾病提供了新的治療思路。
【2】金納米顆粒提升癌癥藥物療效
金作為一種貴金屬在金融和首飾行業已有廣泛應用，英國和西班牙一項聯合研究說，通過技術手段還可以將金納米顆粒應用在疾病治療上，以提升癌癥藥物的療效，降低副作用。
在實驗中，研究人員將金納米顆粒包裹在一個特殊微型化學裝置中，然后將它植入斑馬魚腦部，并有針對性地催化了一次化學反應，證明這種能力可以應用在動物體內并且是可控的。此外，研究人員在實驗皿中也觀察到，金納米顆粒能夠激活應用于肺癌細胞的抗癌藥物，提升藥物的效力。
英國愛丁堡大學和西班牙薩拉戈薩大學的研究人員介紹，選擇金是因為金相對安全穩定，并且具有加速或催化化學反應的能力。未來如果技術發展成熟，可以利用這一包含金納米顆粒的裝置來輔助化療藥物更地作用于癌細胞，避免傷害體內健康組織，降低藥物副作用。
【3】Science子刊：科學家發現巨噬細胞或能改善運輸納米顆粒的癌癥療法的效率
DOI：10.1126/scitranslmed.aal0225
近日，刊登在雜志Science Translational Medicine上的一篇研究報告中，來自麻省總醫院的研究人員通過研究鑒別出了巨噬細胞的新角色，即其能夠幫助改善納米顆粒運輸癌癥療法的治療效率，文章中，研究者闡明了恰當的放射療法如何通過將巨噬細胞吸引到腫瘤血管中來改善癌癥納米藥物的運輸，運輸效率能夠改善600%。
研究者Miles Miller博士指出，在過去10年里，納米醫學研究領域已經發展到可以促進選擇性的藥物運輸到腫瘤中發揮作用，而這是通過對納米材料的工程化改善以及多項臨床試驗所達到的；相比重點研究納米顆粒本身，研究人員還能夠使用體內顯微鏡檢查技術研究如何重新調節腫瘤自身結構來更加有效地積累多種類型的納米藥物。
將癌癥藥物包裹到納米顆粒中能夠改善藥物動力學特性，這樣就能夠在血液循環中延長藥物的存在時間，并且避免在介入療法中使用毒性溶劑，但在臨床試驗中，將納米顆粒包裹的藥物運輸到患者機體的腫瘤中或許會面臨很多挑戰，大部分是因為腫瘤微環境中的因子，腫瘤中的高壓和腫瘤血管的低滲透性或許會限制任何藥物從機體循環系統中進入腫瘤細胞。
【4】Adv Sci：新型siRNA納米顆粒有效地逆轉了肝損傷
DOI：10.1002/advs.201600228
RNA干擾（RNAi）作為后基因組時代的一種下調基因表達的工具已被廣泛用于基因功能的研究以及疾病的治療。近年來隨著RNA干擾技術在生命領域的應用以及研究的深入，RNA干擾成為了生命科學領域的一個研究熱點。
小干擾RNA (siRNA)介導的RNA干擾正是通過下調致病基因從而對很多人類疾病實現治療，如癌癥、自身免疫性疾病以及病毒感染性疾病等。但由于siRNA自身的局限性（細胞內不穩定性、腎清除率高、細胞通透性差等）使其不能直接用于疾病治療，需要通過良好的運輸體系的運輸才能實現其臨床應用的潛力。因此設計并實現一種理想的運輸體系是研究者們一直追求的目標。
重慶大學創新藥物研究中心馮旭利教授及其研究團隊在siRNA運輸方面取得了重要進展。她們采用生物相容性良好的PEG作為主體框架，通過酸敏感的功能團采用無銅點擊化學反應（Click Reaction）將siRNA通過共價鍵結合到主體材料上，該體系可大大提高siRNA的穩定性同時共價鍵的結合增加了siRNA的載藥量。
【5】Nat Nanotechnol：開發出新的抗癌納米顆粒，有望長期阻止癌癥復發
doi：10.1038/nnano.2017.69
在一項新的研究中，來自美國梅約診所等研究機構的研究人員開發出一種新的旨在讓乳腺瘤萎縮同時阻止其復發的抗癌納米顆粒。接受這種納米顆粒注射的小鼠的腫瘤大小下降了70～80%。zui令人關注的是，接受這種納米顆粒治療的小鼠抵抗未來的腫瘤復發，即便在治療一個月后接觸到癌細胞，也是如此。相關研究結果于2017年5月1日在線發表在Nature Nanotechnology期刊上，論文標題為“M*lent bi-specific nanobioconjugate engager for targeted cancer immunotherapy”。
這些結果表明這種新開發的納米顆粒對HER2陽性乳腺癌產生強效的抗腫瘤免疫反應。已知具有較高的HER2蛋白水平的乳腺癌侵襲性地生長，而且更快地擴散。
論文共同通信作者、梅約診所神經外科醫師和神經科學家Betty Y.S. Kim博士（主攻腦瘤研究）說，“在這項概念驗證研究中，我們吃驚地發現這些接受這種納米顆粒治療的小鼠表現出持久的抗癌效應。不同于現存的僅靶向免疫系統一部分的癌癥免疫療法，我們專門設計的納米顆粒積極地調動整個免疫系統來殺死癌細胞，促進身體產生它自己的記憶系統，從而使得腫瘤復發zui小化。這種納米藥物還可靶向不同類型的癌癥和其他的人類疾病，包括神經xue管疾病和神經退行性疾病。”
【6】Nat Nanotechnol：重磅！利用納米顆粒在體內制造CAR-T細胞
doi：10.1038/nnano.2017.57
在一項新的概念驗證研究中，來自美國弗雷德-哈金森癌癥研究中心和華盛頓大學的研究人員開發出生物可降解的納米顆粒，這些納米顆粒能夠被用來對T細胞（一種免疫細胞）進行基因編程，使得它們識別和摧毀癌細胞，并且它們仍然停留在體內。
在這項于2017年4月17日在線發表在Nature Nanotechnology期刊上的研究中，這些研究人員證實在一種白血病模式小鼠體內，這些納米顆粒編程的T細胞能夠快速地清除這種疾病，或者延緩它的進展。
論文通信作者、弗雷德-哈金森癌癥研究中心研究員Matthias Stephan博士說，“據我們所知，我們的技術是快速地讓T細胞具有腫瘤識別能力，而不需要在實驗室中將它們提取出來。這些重編程T細胞在24小時到48小時內開 始發揮功能，并且在幾周的時間內持續產生這些識別腫瘤細胞的受體。這提示著我們的技術有潛力允許免疫系統在這種疾病變得致命性之前，快速地發起足夠強的免疫反應來摧毀癌變的細胞。”
【7】納米顆粒攜帶藥物組合可治療黑色素瘤
DOI：10.1158/1535-7163.MCT-16-0285
來自美國的研究人員開發了一類新型藥物，可以借助納米顆粒對一種藥物組合進行運輸這樣可以避免黑色素瘤產生治療抵抗。這種叫做CelePlum-777的藥物包含了一定比例的抗炎藥物Celecoxib和duxing藥物Plumbagin，通過這兩種藥物的結合，細胞很難產生抵抗。
Celecoxib和Plumbagin以特定比例聯合使用能夠協同殺死黑色素瘤細胞。研究人員借助納米顆粒將藥物直接送達癌細胞，“將多種藥物裝載到納米顆粒中是一個創新方法，可以將多種癌癥藥物同時送達需要它們發揮作用的部位。另外一個優勢就是通過藥物聯合，可以使用更為有效且毒性更小的藥物濃度。”領導該研究的Raghavendra Gowda教授這樣說道。
Celecoxib和Plumbagin無法通過口服的方式很好地進入體內，因此不能達到發揮毒性殺傷作用所需的藥物比例。CelePlum-777可以通過靜脈注射的方式注入體內，因為藥物尺寸小可以在腫瘤內部積累隨后釋放藥物殺死癌細胞。研究人員在學術期刊Molecular Cancer Therapeutics 和 Cancer Letters上報道了他們的結果。
【8】Nature子刊：開發出基于納米顆粒的生物傳感器檢測胰腺癌
doi：10.1038/s41551-016-0021
胰腺癌是癌癥死亡的主要原因之一，這是因為在早期階段，它通常是無法檢測到的。在一項新的研究中，來自美國亞利桑那州立大學的Ye Hu和他的同事們開發出一種快速的廉價的基于納米顆粒的胰腺癌診斷方法。這種方法部分上是利用胰腺癌釋放的囊泡表面上的一種生物標記物開發的。相關研究結果于2017年2月6日在線發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標題為“Nanoplasmonic quantification of tumour-derived extracellular vesicles in plasma microsamples for diagnosis and treatment monitoring”。
當腫瘤產生時，它們釋放微小的囊泡到病人的血液中。如果生物傳感器能夠分離和鑒定出這些囊泡，那么利用針刺取得病人的手指血液，對所取得的血液樣品進行分析，就可能潛在較早地檢測癌癥。Hu說，這一過程應比更加常規的活組織檢查或正電子發射計算機斷層掃描更加簡單和更加低廉。
他解釋道，所有細胞都釋放囊泡，確定這些囊泡是來自健康的細胞還是來自腫瘤組織是一大挑戰。如今，他和他的同事們發現胰腺癌釋放出的囊泡過量表達表面蛋白EphA2。
【9】ACS Nano：新型納米顆粒運輸系統或能克服CRISPR基因編輯障礙 有效改善療法效率
DOI：10.1021/acsnano.6b07600
近日，一項刊登在雜志ACS Nano上的研究報告中，來自馬薩諸塞大學阿默斯特分校的研究人員通過研究利用納米顆粒設計出了一種新系統能夠幫助CRISPR/Cas9系統跨過細胞膜進入到細胞核中，同時還能夠避免被細胞器所捕獲。
研究者Rubul Mout說道，CRISPR由兩種組分組成，包括名為Cas9的剪刀樣蛋白和名為sgRNA的RNA分子，sgRNA分子能夠引導Cas9進入到靶點位置，一旦Cas9-sgRNA配對進入到細胞核的目的基因處，其就開始查詢細胞核中的遺傳錯誤，并且對其進行修復來幫助宿主細胞修復細胞機器。
研究者Rolo， Mout以及同事所開發的這種新型運輸方法主要對Cas9蛋白（Cas9En）以及納米載體進行了工程化操作；通過精細地調節工程化Cas9En和納米顆粒之間的相互作用，研究者構建出了特殊的運輸載體，這些載體能夠攜帶Cas9蛋白以及sgRNA同細胞膜接觸并且融合，zui終將Cas9：sgRNA直接釋放到細胞質中。
【10】Nat Commun：新型納米顆粒可促進癌癥藥物治療的效果
doi：10.1038/nnano.2016.160
研究者們*次發現類似于魚竿或蠕蟲的納米顆粒相比梭型的納米顆粒能夠更加有效地穿透細胞或者類似于細胞核的特殊屏障。
這對于藥物的運輸系統來說是十分重大的突破。在癌癥的藥物治療領域，研究者們不得不面對的一個問題就是如何將藥物地運送到靶點部位。
該團隊使用了一種新型的熒光顯微技術，這一技術使得他們能夠實時追蹤不同形狀的納米顆粒在單個癌癥細胞中的運動。
之后，他們能夠地定位藥物釋放的位點，以及如何在細胞中擴散。
"我們需要知道藥物是如何到達zui終的目的地"，研究者之一Hinde博士說道："而我們如今有了可以追蹤這一奇妙過程的工具。另一方面，其它研究者們也能夠利用該技術去追蹤納米顆粒或者藥物運輸系統"。（生物谷Bioon.com）
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