什么是黑磷?在药物递送领域有哪些应用?

摘要:黑磷纳米片(Nanosheets)具备优异的光学及光热转化性质、良好的生物相容性、表面易于功能化和较大的比表面积,近年来在药物递送系统的研究逐年增多。二维黑磷纳米片较大的比表面积能够为药物分子的大量吸附奠定基础,同时在808 nm激光照射下能够产生局部高热,一

黑磷纳米片(Nanosheets)具备优异的光学及光热转化性质、良好的生物相容性、表面易于功能化和较大的比表面积,近年来在药物递送系统的研究逐年增多。二维黑磷纳米片较大的比表面积能够为药物分子的大量吸附奠定基础,同时在808 nm激光照射下能够产生局部高热,一方面可以用于肿瘤的光热治疗,另一方面也能够驱动药物的释放。通过将黑磷纳米片与多种方法相结合,可实现多模式联合治疗。本期小丰整理了近期发表在顶刊上的黑磷纳米片在药物递送领域的应用进展,一起看下去吧~

Journal of Controlled Release:射频响应黑磷纳米凝胶+顺铂实现多模式肿瘤治疗

射频(RF)波由于波长比近红外光长,表现出突出的组织穿透能力,被认为是临床治疗深层实体肿瘤的一种有前途的照射源。然而,RF波的能量密度相对较低,很难被身体组织/细胞吸收。因此,如何实现肿瘤中RF能量的有效沉积是实现射频治疗的关键。2024年Journal of Controlled Release报道研究人员通过顺铂与黑磷(BP)及温度敏感聚合物PNA的交联作用,成功制备了RF响应性BP纳米凝胶(BP-Pt@PNA),有望解决这个问题。

在该项工作中,研究人员首先通过超声处理NMP中的块状BP 制备得到黑磷纳米片。然后利用温度敏感的嵌段聚合物PNA通过顺铂的桥联配位包裹BP,制备出具有3D交联网络的纳米颗粒BP-Pt@PNA。PNA的包裹有利于减缓BP的氧化分解,实现了有效的长期保留。

研究发现,BP-Pt@PNA表现出较强的RF加热效应和RF诱导的顺铂释放。在RF照射下,BP-Pt@PNA对4T1细胞的细胞毒性增强。通过BP和顺铂的协同作用,BPPt@PNA实现RF刺激的全身免疫作用,从而增强对肿瘤生长和转移的抑制。此外,BP-Pt@PNA实现肿瘤中的长期药物保留和肿瘤供血动脉栓塞。该项工作中的BPPt@PNA具有较高的载药能力、良好的生物安全性和生物降解性,有望成为临床应用中与RFA和其他抗肿瘤模式精确协同作用的理想RFNP。

文中的黑磷晶体购买自先丰纳米。

文献名称:Radiofrequency-responsive black phosphorus nanogel crosslinked with cisplatin for precise synergy in multi-modal tumor therapies

Journal of Controlled Release黑磷纳米片基纳米制剂用于靶向消融耐药混合物种生物膜

细菌生物膜尤其是由多重耐药细菌引起的细菌生物膜,已成为全球公共卫生的最大危险之一,生物膜容易诱导难治性感染,因此迫切需要发展高效、安全且适应生物膜微环境的治疗策略来对抗抗生素耐药性生物膜。2024年Journal of Controlled Release报道研究人员开发了一种基于黑磷纳米片(BPN) 的新型纳米制剂,可有效治疗由鲍曼不动杆菌(A. baumannii)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)形成的混合物种生物膜感染( MRSA)。

在该项工作中,研究人员通过静电和π-π 堆积相互作用将 PMb 和 Ce6 与黑磷纳米片 (BPN) 结合在一起,制备出多功能纳米剂Ce6&PMb@BPN。BPN 具有高光热转换效率和大的表面积,可实现高效的载药和光热效应。PMb 对革兰氏阴性菌膜上脂质 A 的亲和力能够靶向递送至感染部位,而 BPN 的锋利边缘会破坏生物膜基质以提高药物渗透性。二氢卟酚 e6 (Ce6) 可以发挥光动力作用。BPN 的光热特性与 Ce6 的光动力作用相结合,能够快速消除病原体并破坏生物膜。在近红外(NIR)照射下,Ce6&PMb@BPN通过结合化疗、光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)有效消除生物膜,在30分钟内显着减少生物膜生物量。此外,研究人员采用鲍曼不动杆菌-MRSA模型评估了这些创新纳米制剂对体内混合物种生物膜感染的治疗效果。

总而言之,该项工作设计的纳米制剂具有有效治疗生物膜相关感染的潜力,解决了医疗环境中对抗抗生素耐药生物膜(特别是混合物种生物膜)的迫切需要。

文献名称:Photodynamic black phosphorus nanosheets functionalized with polymyxin B for targeted ablation of drug-resistant mixed-species biofilms

Trends in Pharmacological Sciences黑磷纳米片软骨靶向催化纳米药物,用于增强 BMSC 软骨形成分化和体内抗氧化治疗

关节软骨损伤是影响关节功能的常见疾病之一,由于其再生能力差,治疗难度较大。骨髓间充质干细胞(BMSC) 可有效促进损伤组织的修复与再生,因此被广泛应用到关节软骨损伤的修复当中。然而氧化应激等因素会影响正常的BMSC 分化,传统的抗氧化药物在关节内应用方面受到限制。从而阻碍了损伤组织的愈合。2024年Trends in Pharmacological Sciences报道研究人员开发了一种基于黑磷纳米片(BPNS)的软骨靶向纳米药物,其具有实时可视化能力,可作为关节软骨损伤的潜在治疗方法。

在该项工作中,研究人员使用胶原蛋白II 靶向肽 WYRGRL 和荧光染料花青 5.5 (Cy5.5) 修饰少层BPNS,将其命名为BP-W,然后用于损伤软骨的修复。研究发现,BPNS在20μg/ml浓度下成功促进BMSC的软骨分化和软骨修复。与抗氧化药物 Tempol 相比,制备的可视化纳米药物可以有效地清除细胞内活性氧(ROS),促进 BMSCs 的软骨生成分化,并保证体内软骨再生。此外,它还表现出卓越的性能,包括对受伤软骨的靶向能力、软骨组织中优异的浸润能力、良好的生物相容性和膝关节的耐用性。

文献名称:Real-time visualizing cartilage-targeted catalytic nanomedicine designed from black phosphorus nanosheets for enhanced BMSC chondrogenic differentiation and in vivo antioxidative therapy

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来源:丽丽说科学

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