美国密西西比大学研发3D打印spanlastics癌症药物输送技术
2026-04-09 08:34
来源:密西西比大学
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美国密西西比大学研究人员开发出一种3D打印spanlastics技术,用于癌症药物输送。这种微小载体能直接将抗癌药物输送到肿瘤部位,有望减少患者承受的副作用。

3D printing could change how cancer drugs reach tumors

在《药物研究》杂志上发表的这项研究中,团队展示了3D打印的spanlastics——一种充满抗癌药物的纳米载体——可以直接植入肿瘤部位并杀死癌细胞。药物制剂和药物输送系主任莫·马尼鲁扎曼表示:“这篇论文引入了一种名为FRESH 3D打印的新概念,它使用spanlastics作为纳米药物输送载体。我们在乳腺癌细胞上应用了这种方法,得到了非常有希望的数据。”

传统化疗通常通过口服或注射进入血液,导致药物分散到全身。抗癌疗法虽然靶向快速繁殖的癌细胞,但也会影响其他快速增长的细胞,如头发和肠道细胞,引发脱发、恶心等副作用。药学院首席科学家贾伊德夫·查卡指出:“输送化疗药物总是一件棘手的事情,因为患者会经历严重的副作用。这篇论文的目标是:‘我们如何能最小化这些副作用?’”

查卡和博士生埃洛姆·多伊解释,将药物直接输送到癌细胞可以减少这些副作用。多伊说:“将药物放在植入物中,或者在我们的案例中,一个3D打印的结构中,并将该结构放置在肿瘤部位,意味着我们可以将输送集中在肿瘤区域,而不是全身。”每个微观胶囊长度为200到300纳米,远小于人类头发的宽度(约100,000纳米),使得药物纳米载体能穿过细胞膜,直接输送高剂量药物到受影响的细胞。

查卡补充道:“每种癌症药物都必须在细胞内起作用,无论是作用于RNA还是DNA,或是抑制细胞通路。如果药物不能穿透细胞膜或被细胞吸收,药物的效果就为零。但当我们把药物放入纳米粒子时,我们也在保护药物免于降解,所以我们实际上一次性将大量药物分子推入细胞。”研究人员表示,这种3D打印spanlastics技术专注于单一区域,在癌症有机会扩散或转移之前,可能在早期癌症诊断中特别有益。

尽管这些发现很有希望,但这项基于实验室的研究只是将spanlastics用于癌症治疗的第一步。多伊指出:“我们所做的是测试药物如何在体外作用。在我们考虑将其输送给患者之前,我们必须在体内模型中测试它,这不是一天就能完成的工作。”查卡总结道:“通过这项研究,我们做了两件事:一是使用3D打印作为基于水凝胶的药物输送系统的制造方法;第二是证明这些药物输送系统可以在体外有效杀死癌细胞,但仍有很长的路要走。”

出版详情:作者:Clara Turnage, University of Mississippi;标题:《3D-printed 'spanlastics' could change how cancer drugs reach tumors》;发表于:《Pharmaceutical Research》(2026);杂志信息: Pharmaceutical Research

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