[01237497]海洋生物纳米材料载药与传输系统的研究

本项目围绕纳米材料结构组成与生物学效应这一基本科学问题,开展海洋生物纳米材料构建技术及药物传输系统研究,以具有新的经济增长点的海洋生物大分子为研究对象,在海洋生物多糖纳米载体的功能化构建、治疗药物的有效控释和靶向递送三个方向上开展了研究,取得了三个方面的创新性研究成果： 1)生物可降解海洋生物材料的纳米功能化修饰：通过共价修饰,制备了10种壳聚糖衍生物,在改善壳聚糖水溶性的同时,赋予了壳聚糖分子特殊功能性。以油酰羧甲基壳聚糖和透明质酸构建复合纳米载体用于基因转染,结果发现复合纳米载体可通过CD44受体介导,显著提高了pEGFP的细胞转染效率;以肿瘤细胞表面特异性表达的葡萄糖转运蛋白作为分子靶标,构建葡萄糖-水溶性壳聚糖衍生物纳米载体,提高了化疗药物在肿瘤部位的富集效率和对乳腺癌细胞的杀伤作用。 2)肿瘤微环境响应型智能纳米载体设计和靶向控释：构建了具有温度敏感性的双亲性壳聚糖衍生物纳米载体,实现了肿瘤高热疗法与传统化疗的有机结合,提高了纳米剂型对肿瘤细胞的抑制率;通过向靶向分子嫁接的脂质体材料中引入pH敏感的小分子,使抗肿瘤药物以及P-gp抑制剂在肿瘤细胞中的快速释放,在提高化疗药物的抗肿瘤药物功效的同时,高效逆转肿瘤细胞的多药耐药性。 3)抗肿瘤药物/疫苗的高效口服递送和纳米载体的透粘膜透皮机制：构建了3种壳聚糖衍生物载体,系统研究了壳聚糖衍生物载体的透粘膜机制,显著提高了抗肿瘤药物、蛋白疫苗的口服吸收效率;以透明质酸衍生物修饰传递体材料,实现了抗肿瘤药物经皮肤吸收和淋巴系统靶向,为肿瘤化疗的给药方式和转移性肿瘤细胞的有效控制提供了新的研究思路和治疗手段。 本研究实现了海洋生物材料的纳米功能化修饰、抗肿瘤药物的靶向递送以及治疗药物通过口服/皮肤途径递送的创新与突破,为海洋生物材料的应用开发,特别是海洋生物纳米材料在生物医药领域的高值化利用提供了重要研究结果,对支撑海洋生物相关技术的研究具有重要科学价值。在Biomaterials（IF:8.38）, Journal of Controlled Release （IF:7.44）, Chemical Communication （IF: 6.56） , Biomacromolecules （IF: 5.58） Jounrnal of Material Chemistry B （IF:4.87）等国际著名材料学术期刊共发表相关学术论文48篇, SCI收录41篇,EI 收录34篇;获得授权国内外技术发明专利7项,包括中国发明专利6项,美国发明专利1项。通过本研究,使我国在海洋生物材料这一高新技术领域的研究水平处于国际先进行列,为我国自主开发海洋生物材料和生物医用技术产品打下基础。