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作者：Cheney
导读：癌症是全球主要死亡原因之一，每年影响着数百万人。虽然基础化疗仍然是世界上最常见的癌症治疗方法之一，但化疗药物的严重副作用给癌症患者带来了担忧。不仅会导致继发性疾病发生，还会导致患者生活质量下降。为了防止出现不可避免的损害，宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一类有效无毒的新型纳米材料，能够在化疗药物侵袭健康细胞之前捕获不必要的药物，起到保护人体的作用。
“为了减少局部化疗期间抗癌药物的脱靶效应，我们有必要找到一种方法去阻断不必要药物的体循环。”宾夕法尼亚州立大学化学工程和生物医学工程助理教授兼首席研究员Amir Sheikhi 说道，“现在抗癌主要的化疗药物是多柔比星 (DOX)，其毒性大，主要副作用为骨髓抑制、心脏毒性、脱发、消化道反应，少数人有发热、肝功损害、出血等症状。对此我们开发出了一种新型的工程纳米材料—毛状纤维素纳米晶体。它有着比DNA材料高3200%的能力去捕获DOX。”该论文发表于《Materials Today Chemistry》杂志上，题为“Engineering hairy cellulose nanocrystals for chemotherapy drug capture”。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2468519421002913?via%3Dihub
该纳米材料的纳米粒子是从植物细胞壁的主要成分中提取出来的，其每一端都有大量聚合链。这些聚合链显著增加了纳米晶体的潜在药物捕获能力，远远超过了传统纳米颗粒和离子交换树脂的能力。“目前还没有基于纳米颗粒的超容量药物捕获系统，这种系统的开发可能会对癌症治疗计划产生重大影响。”Sheikhi说道，“对于某些器官，比如肝脏，化疗可以通过导管进行局部给药。如果我们可以放置一个基于纳米晶体的装置来捕获从肝脏下腔静脉排出的多余药物，那么医生就有可能使用更高剂量的化学疗法来更快地杀死癌症，并且不必担心会损害健康细胞。一旦治疗完成，就可以移除该装置。”
传统纳米材料的缺陷是当暴露于血液时，其电荷数量会变少，从而限制了可以结合正电荷的药物分子数量。为了生产能够捕获化疗药物的纳米材料，研究人员对针叶木浆中的纤维素纤维进行了化学处理，使其能够稳定血液中的离子成分。人体血清是血液中最富含蛋白质的部分，不含红细胞、白细胞和血小板，研发后的毛状纤维素纳米晶体在人体血清中进行了测试，发现每克都可以有效地从血清中去除超过6000毫克的DOX。
研究人员还发现毛状纤维素纳米晶体对人体血液中的红细胞生长没有有害影响。“我们发现毛状纤维素纳米晶体与人血清中带正电荷的药物结合并立即捕获DOX，并且不会产生任何细胞毒性或溶血作用，”Sheikhi 说道，“我们希望这种有效、无毒的纳米颗粒能用于捕获多余的药物并从体内去除不需要的分子，如迷幻剂和毒素等，为生物脱毒提供新的平台，为开发下一代体外和体内药物捕获装置铺平道路。”
此外，这种毛状纤维素纳米晶体还能够选择性地与稀土元素相结合，从电子废品中提取有价值的材料，分离各种元素。
参考资料：
https://www.eurekalert.org/news-releases/939367
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
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