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《Nano Today》综述:声动力疗法在纳米医药领域中的最新进展与挑战
2020-09-07  来源:高分子科技

  近日,杭州师范大学药学院谢恬教授团队美国哈佛大学医学院陶伟教授团队合作在生物材料&纳米技术领域权威期刊Nano Today发表了题为“Ultrasound mediated therapy: Recent progress and challenges in nanoscience”的综述论文,重点介绍了基于生物材料的声动力疗法(Sonodynamic Therapy; SDT)在疾病治疗(包括癌症、心血管疾病、细菌感染等)中的最新进展与挑战。


  光治疗作为一种有效的治疗方法,在治疗各种疾病方面有着巨大的潜力,但这种光激活策略的主要缺点是组织穿透深度低。低强度超声以其无创、穿透组织能力强的特点被广泛应用于临床诊断,可以有效地克服光的组织穿透性差的问题。声动力治疗(SDT)作为一种由光动力治疗(PDT)衍生而来的新型无创治疗模式,涉及低强度超声和声敏剂的结合,克服了光活化和光毒性的浅穿透深度问题。几十年来人们对其应用和基本机制进行了大量研究,其也在科学研究和临床方面都占有基础性地位。作为一种对各种疾病具有巨大潜力的创新治疗方式,大量不同的声敏剂的出现也进一步证实了SDT的有效性。


  SDT有许多独特的优点,被认为是传统疾病治疗的一种潜在的替代策略。只有当声敏剂和无毒超声刺激结合时,SDT疗效才会显现,即产生声毒性和细胞毒性自由基,杀伤病灶细胞,从而有效治疗疾病。因此,与传统治疗相比,副作用显著减少。目前,尽管出现了一些颇具前景的基于SDT的预临床案例,但由于SDT的一些局限性和缺点,其临床试验仍有待进行。最可能的原因是,由于SDT还没有开发出完全令人满意的声敏剂。尽管传统的有机声敏剂分子在SDT的应用中得到了广泛的研究并取得了一定的治疗效果,但其组织积累差、生物利用度和稳定性低、易被机体清除和排泄,严重限制了其进一步的临床转化率。


图1. 声动力治疗(SDT)原理图


图2。 SDT对多种疾病的应用以及与其他治疗方式的协同作用的示意图


  生物材料和纳米技术的发展为SDT带来了福音,因为它在克服这些典型缺陷方面具有巨大的潜力。将基于生物材料的纳米技术与SDT结合可以有效地提高SDT的效率,并可能从根本上扭转传统SDT的缺点,为更高效、更安全的治疗方案铺平道路。尽管SDT从生物材料和纳米技术的发展中获得了巨大的好处、也提供了通过扩大SDT的效率来解决这些问题的有效替代方法。然而,基于生物材料声敏剂的SDT仍处于早期阶段,其高治疗效果背后的机制尚未完全揭示。因此,本综述就SDT在纳米科学和生物材料领域的机制、涉及的多种疾病以及与其他治疗模式相结合的协同效应等方面进行了详细的综述。同时,还对基于纳米声敏剂的发展提出了建设性的建议,讨论了其潜在的限制及未来的展望,有望促进SDT的早期临床转化。本论文系统性地为促进SDT的早期临床应用提出了建设性的意见,为生物材料和纳米医药创新驱动发展明确了研究路径。


  论文的第一作者为哈佛大学医学院的欧阳江博士,杭州师范大学药学院谢恬教授和哈佛大学医学院的陶伟教授为共同通讯作者。


  全文链接:

  Ouyang J, et al. Ultrasound Mediated Therapy: Recent Progress and Challenges in Nanoscience. Nano Today 2020, 35, 100949.

  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1748013220301183

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