纳米载药系统在抗癌药中的应用

长治医学院本科毕业论文（设计）31纳米载药系统在抗癌药中的应用摘要药物疗法治疗癌症目前是临床的主要手段之一，然而，一般的抗癌药物在体内普遍存在神经毒性、溶解性差、肾毒性以及对肿瘤特异性不高等的问题,药效也受到了一些限制。纳米载药系统本身所拥有的和可被给予的特殊性质使它们能够改善或克服一些一般抗癌药物普遍所拥有的问题。有效提高了靶向性与治疗效率。因此，纳米系统广泛应用于临床癌症放射疗法（RT）和药物治疗。本综述中系统地讲述了多种不同材料和纳米系统之间相互作用的机制，并简单的介绍了X射线激活纳米系统的最新进展。关键词：纳米系统；纳米颗粒；纳米材料；X射线2ApplicationofnanometerdrugloadingsysteminanticancerdrugsAbstractDrugtherapyforcanceriscurrentlyoneofthemainclinicalapproaches.However,commonanticancerdrugsgenerallyhaveneurotoxicity,poorsolubility,renaltoxicityandlowtumorspecificityinvivo,andtheirefficacyisalsolimited.Thespecialpropertiesthatnanometerdrugdeliverysystemsthemselvespossessandcanbegivenenablethemtoimproveorovercomesomeoftheproblemscommontoanticancerdrugs.Iteffectivelyimprovesthetargetingandtreatmentefficiency.Therefore,nanosystemiswidelyusedinclinicalcancerradiationtherapy(RT)anddrugtherapy.Inthisreview,wesystematicallydescribethemechanismofinteractionbetweenvariousmaterialsandnanosytes,andbrieflyintroducethelatestdevelopmentofX-rayactivatednanosytes.Keywords:;nanosystem;nanoparticles;nanomaterials;X-ray前言纳米载药系统(Nanoparticledrugdeliverysystem，NDDS)〔1〕是粒径为1～100nm纳米级药物运输系统，它是由药物与药用材料所形成的。从1978年Marty以纳米粒子作为药物载体到现在，纳米载药系统已经有着将近40来年的发展历史［２］。纳米材料是形成一个纳米系统的重要组成部分，因为尺寸小、比表面积大、生物相容性好、可体内降解，且其成分在活性器官和组织中具有靶向定位的独特性质等多项优点,常被用于靶向递送和缓释药物,克服传统化疗药物的毒副作用。人类主要致死病因之一目前仍然是癌症，但在癌症化疗过程中，许多抗癌药物经常会对正常细胞及组织产生较为严重的毒副作用所以有着非特异性的细胞毒性，例如，对肝和肾以至于骨髓等造成或轻或重的损伤。现在材料科学和纳米技术的快速发展，使抗癌药物的靶向性有所提高，并且降低了药物的毒副作用，人们广泛的研究纳米药物载体的抗癌药物在体内传递中的应用。由于高表面积辐射、可调的纳米尺寸、表面带有电荷以及具体生物分布等优点，纳米系统可以被应用作为药物运输中转站来携带和释放功能分子如抗癌药物，主动靶向部分或抗体，感光剂（PDT）的光敏剂，和刺激反应分子。近年来，纳米载药系统在肿瘤治疗中的发展取得了显著的进步。总的来说，一个设计良好的纳米系统它结合了材料与设计，克服了传统纳米系统的局限性，是一个有前景的治疗肿瘤的药物。本文描述了纳米载药系统所应用的载体材料，与X射线等方法结合应用以及纳米载药系统在体内的作用机制。

1.用于抗癌药物的载体材料类型1.1．有机材料载体主要用于设计和制备纳米载药系统的天然纳米多糖、聚乳酸(plga)、氨基酸固体脂质、以及其他有机化学聚合物等有机化学材料，主要的分为以下两种:1.1.1脂质体脂质体主要作为一种具有重要临床代表性的纳米载体,广泛应用于临床药剂学[3-5]、物理学[6]、化学[7]等研究领域。脂质体是由天然合成脂质或其他合成类脂在天然水溶液中溶解后自发形成的人工细胞膜,直径大约在5~500nm之间,膜壁的双分子层厚度在5~7nm之间[8]，由天然脂质双分子层以及所含磷脂构成的天然水溶液层和空腔双分子层构成。由于溶解度不同药物可以被包裹或密封在天然磷脂双分子层之间,或在所含水溶液的空腔内自发溶解,从而可以穿透药物细胞膜。脂质体的结构如下图(参见图1)图一：形成脂质体的结构示意图图一：形成脂质体的结构示意图脂质体的双层合成膜材的制备所需要的双分子层的合成磷脂可以在水中自发溶解后组成,也或者可以是与水混合后通过搅拌形成,这些磷脂可以分为用来合成天然的磷脂（PE）和天然磷脂（PC）。目前为止,卵磷脂和胆固醇被经常广泛用于制备脂质体的合成磷脂[9]。此外,脂质体的表面结构具有很强的可修饰性,通过其连接不同配体可以用来识别癌变细胞组织中特异性的受体,从而可以用来有效地实现对药物的有效靶向输送[10]。因为良好的与组织的相容性和与细胞亲和性等的特点是脂质体自身所无法拥有,并且脂质体与其他微生物的结构及极相似,对于人体正常的组织和正常细胞并没有较强的刺激和抑制生理作用,溶酶体也被认为可以帮助消化脂质体而使这些药物可以自然的在体内被吸收和释放,同时脂质体具有药物透过上皮吸收的效率高、给患者用药的途径快速方便、药物化学稳定性高、药物化学毒性低等多种的优点因此在目前的生物化学领域中脂质体作为重要的化学材料被广泛应用,为我们的工作和生活方式带来很大的方便和改变。1.1.2聚合物载体是由不同的化学聚合物所制备的,而且可以存在如聚合物载体纳米粒、树状大纳米分子、聚合物胶束等多种不同的纳米粒子形态。化学聚合物的纳米粒子载体是由具有生物可降解性的多种聚合物载体组成,具有更好的生物化学相容性,聚合物本身就可以含有多种的官能团,可以对其官能团进行多种功能化的改造以及提高聚合物载药的性能,尺寸效应能够直接使得纳米聚合物粒子细胞可以在人体内的非癌变细胞组织处充分的停留、蓄积以充分的显示出其中的药理作用。聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、蛋白多肽、乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、多聚糖及其主要衍生物等这些物质常被广泛应用于设计和制备纳米聚合物中的纳米颗粒[11-13]。卫等人将经过纳米叶酸修饰的分子称为PEG-PLGA纳米粒子广泛用于控制化疗药物希罗达的运载,药物的化学稳定性被大大增强并且同时拥有化疗药物的缓释性能[14]。由两亲性己内酯共聚物大分子组成的线性聚合物胶束,聚乙二醇-聚乳酸共聚物,聚乙二醇-己内酯共聚物,聚乙二醇-乳酸-羟基乙酸内酯共聚物等在纳米药学和生物研究的领域都已经有着深入的研究[15]。通常纳米粒子具有坚固的外壳状内核结构,疏水的内核结构可以直接增加外壳对于溶难溶性药物的溶解度,亲水分子与外壳相互作用发生耦联或与碱性溶剂相互作用从而使得纳米粒子在酸性溶液中保持稳定,坚固的"外壳"结构是溶难溶性药物在体内长时间循环的过程所非常需要的[16]。通过与单体分子重复的反应可以得到一种具有单分散性且高度枝化的纳米级大分子的纳米树状大分子[17]。与其他线性聚合物纳米粒子相比有所明显差别的地方是,可以在纳米分子合成的过程中直接控制纳米树状大分子的枝化程度大小及分子的质量。通过调节高度枝化纳米级程度的大分子可以直接改变化疗药物承受负载的能力,调节其溶解性、细胞通透性以及实现药物的靶向运输可以通过表面修饰实现[18,19]1.2无机材料载体无机化学材料和医药载体以无机化学材料载体为主要原材料的抗癌纳米化学载药体主要可以分为三类:1.2.1陶瓷载体陶瓷粒子的载体材料是目前能够广泛用于控制各种高温和耐腐蚀和耐磨损医疗工具的一种新型陶瓷材料[20]，由介孔二氧化硅陶瓷粒子为主要原料加工制得,与市场上传统的陶瓷粒子聚合物材料相比稳定性更好,不会由于对人体内肿瘤细胞或人体组织结构和微环境的发生改变而轻易发生变形或者分解,因此不会直接表现出恶性肿瘤药物突然的释放。郑等人利用介孔二氧化硅制成的纳米载体陶瓷粒子的药物注射输送控制系统可被动或者将药物主动靶向于肿瘤细胞和组织,并通过刺激和响应的输送方式实现药物在肿瘤癌症组织和病灶肿瘤部位的可控的注射和释放出来,有效的控制和提高具有抗癌副作用的纳米粒子和载体中肿瘤药物在癌症肿瘤组织和部位的注射浓度,提高了治疗的效率。同时,二氧化硅制成的纳米载体陶瓷粒子通过负载药物和造影剂的作用可实现生物成像的功能,用于对肿瘤病灶组织的定位及对药物的追踪,实现更高效的对抗恶性肿瘤药物治疗[21]。1.2.2金属载体金属纳米载体由于它们卓越的生物化学稳定性、可以协调的光学性能和良好的生物相容性在各类癌症和肿瘤治疗的应用中已经引起了社会人们广泛的关注。沈等人深入的研究了多种铂类的抗恶性肿瘤药物的多功能性和纳米递送载药体系,目前为止,以小分子顺铂为主要代表的铂类抗恶性肿瘤药物基本上是目前临床上所广泛应用的一种具有代表性抗癌肿瘤药物,但因为其在体内具有严重的生物学毒副作用和其耐药性,铂类的抗肿瘤药物在恶性肿瘤的临床治疗上的广泛应用和其研发被广泛的受到限制。通过应用多种纳米载药系统的技术可以有效的完成了药物在体内靶向的输送和药物可以受控制的释放,从而有效的降低了药物在体内的严重毒副作用以及其耐药性并且有效的提高了药物的生物学活性和利用度,为在各类癌症的治疗中共同输送药物有着广泛的应用前景。此外,药物与体内具有多种生物学活性试剂的共同靶向输送也可以通过多种功能性和纳米递送载药的体系技术可以轻易的实现,从而为各类抗恶性肿瘤的的药物在历史和医学里程碑上进一步展现出了广阔的应用前景,最终为其实现对癌症的准确诊断和治疗效果提供了有利的技术和条件。金属纳米载体常用于对肿瘤细胞和组织的成像以及光热治疗,常以金属的Au和Ag来设计和制备,抗癌化疗药物的载体可以直接负载在过渡金属和其他纳米化合物的壳体外层,他们的近红外(NIR)等离子体共振效应又认为可以将抗癌化疗和热疗相互巧妙的结合[22]。此外,近年来由于它良好的储氧和低温催化特性由过渡金属氧化物所直接负载的过渡金属催化剂在生物药学研究领域被广泛的应用和研究。由于其本身拥有良好的储氧和释氧的能力过渡金属锰的氧化物使其可以在不同的共价态之间相互自由的转换从而快速的进行氧化和还原的反应,被用来作为优良的催化剂载体和材料广泛的使用。银因为其价格低和载体的低温活性好等的优点,可以被用来作为很好的载体材料掺杂金属。李等人合成了三种不同载体形貌的Ag-MnO2载体并利用XRD、TEM、SEM、BET、H2-TPRr等先进的测试化学手段对这些合成产物的载体形貌、组成和载体的结构等特性进行了表征[23]。当金属尺寸达到纳米级时,一些表面性质就会更加突出,可以通过化学修饰使表面功能化进而与药物结合[23]。彭等人以磁核为超顺磁性Fe3O4纳米粒子、壳层为ZrO2来应用化学包埋法,制备MnO2封堵的磁性氧化锆纳米微球,,并用差量法研究了该纳米微球对化疗药物道诺霉素的载运状况,使用MTT法对其抗肺部肿瘤活性进行了评价,结果表明载药纳米微球((IC50为0.40mmol/L)拥有比自由道诺霉素(IC50为0.68mmol/L))更好的体外抗肺部肿瘤活性[24]。1.2.3碳纳米管载体填充了碳纳米管的内部空腔,拥有一个表面积较大、细胞具有渗透性较强等多种催化剂的优点,由于碳纳米管能够与细胞发生π-π键的相互作用药物很容易被碳纳米管结合和充分释放,从而催化活性使得其在生物生物药学载体领域被广泛的应用和研究。1994年Ttsang等人首先成功提出了将顺铂在碳纳米管的末端打开并进行填充的抗药复合方法,使得碳纳米管在药物和载体应用领域的广泛应用和研究成为一种可能[25]。例如，Hampe等人继而成功将顺铂载入了碳纳米管,并以治疗膀胱癌和肿瘤细胞为主的案例充分证实了这种载药复合纳米粒子的抗癌活性,进一步充分证明了碳纳米管在药物和载体应用领域有很大的应用和发展前景[26]。此外,薛等人还成功制备了一种四羟基酞菁铝载药复合了其他碳纳米管的复合催化剂,并通过元素分析的方法测定了活性组分对于四羟基酞菁铝的纳米粒子含量,SEM分析了该复合催化剂的纳米粒子形貌,并对该复合催化剂对于去除甲醛和乙硫醇的催化活性组分进行了测定。实验结果表明:四羟基酞菁铝与其他碳纳米管作为复合后的催化剂,其催化活性已经达到了98%,催化活性一直持续到70min后才逐渐开始明显下降,高于没有与其他碳纳米管催化剂复合的四羟基酞菁铝[27]。2.抗肿瘤药物NDDS在体内的释药性能主要依靠于纳米药物粒子的特异性尺寸效应和纳米粒子修饰后特异性的配体定位,在体外的实验中虽然可以初步的实现纳米药物对肿瘤和癌细胞的精确识别,但要在纳米药物临床上实现并得到很好的临床应用还可能需要更加有效的递送释药手段,也即纳米药物如何在复杂的人类生物有机体中更准确的识别已经发生癌变的组织并且在已经发生病变的组织处更有效的释放。为进一步提高抗癌型纳米药物靶向作用载体的实际可用性,研究者进一步研究探索了一种高刺激药物响应性的载体[28]。2.1磁、光、超声波等敏感性载体磁、光、超声波等刺激敏感性较强的载体响应性纳米药物靶向作用载体的响应性靶向作用和释药性能可以通过药物载体外加纳米磁场、电场、光、超声波等的刺激响应作用来靶向释药实现。因为这些超声波刺激方法可以在体外直接施加,对于肿瘤病人的身体和正常组织并无伤害也没有太大的侵袭性,因此这种材料受到了人们的广泛喜爱和关注。磁性材料偶氮苯Fe3O4、Fe2O3、光敏材料偶氮苯等在治疗纳米粒子以及药物载体等磁性材料领域已经在临床上有了广泛的研究和应用[29~31];;最常用的超声波磁性材料是通过空化现象和电磁辐射力等的相互作用破坏了纳米粒子的化学稳定性,进而无法分解和释药。磁、光、波等均是属于一种外源性的超声波刺激,在纳米肿瘤的治疗方面各自都有其优势,但是它们的身体组织可以穿透的深度有限,对正常身体和组织的直接损伤也非常难以避免,所以这些治疗方法仍然还有待研究和改进。2.2温敏性载体温敏脂质体磁性材料是最早进入临床研究的一类能够刺激细胞的响应型药物载体[32],温度的升高和改变通常可以直接使细胞磷脂双分子层的形状结构得到明显改变或间接引起细胞脂质的相转移,从而直接使得脂质体的外壳发生缺陷进而无法进行药物的释放和分解药物。由于癌症组织处与人体正常组织相比温度略微偏高,人体正常组织一些发生病变的部位也很容易通过温浴、灌注液、微波等多种方法微加热(通常不需要高于4℃),这些方法在局部的高温微加热也有利于温敏载体的抑制停留进而释放药物。例如,王等人以卟啉衍生物紫杉醇为内核,利用可逆的加成-断裂链转移(raft)聚合法合成了具有温度对药物敏感性的聚己内酯-聚N-异丙基丙烯酰胺。用FT-IR、TEM、1HNMR、GPC、变温紫外、分子荧光、粒度分布等方法对聚合物进行了分析和表征,并以紫杉醇为内核的模型药物合成纳米粒子,进行了紫杉醇药物对温度释放的敏感性测试。实验结果表明,聚合物自组装后,形成了平均直径大约为100nm左右的胶束。这种内部亲脂外部亲水的核-壳结构聚合物可以稳定地释放负载紫杉醇药物,在平均温度大约为15℃的dmf和dmf中,12小时内释放出37%的紫杉醇药物,而在平均温度大约为38℃的dmf和dmf中,12小时药物的释放量为81.4%。这种两亲性大分子聚合材料对紫杉醇的抑制和释放作用具有一定温度对药物的敏感性,很有可能希望在其抗癌治疗中对药物的控制领作和释放作用领域能够得到广泛的研究和应用[33]。2.3pH敏感性载体正常人体组织普遍都存在病情变化现象,如炎症、癌症等,人体病变组织的微环境也会随着发生相应的变化,如肿瘤组织部位的pH值改变,根据这些,研究者们提出了一种对pH敏感的载药纳米粒。人体正常血液ph值为7.4左右,偏碱性,在癌变组织处ph常常会在6.8左右,癌症组织处因为细胞膜和血管壁间隙通透性的增强、间隙也就会跟着通透性增大,有助于混合纳米球的载药粒子由此释放通过,对药物酸度敏感的混合纳米粒子能够在ph变化诱导下,通过特定的方式释放药物。例如,刘等人在实验中合成了一种叶酸偶联的羧甲基壳聚糖（FCMC），其原理就是以叶酸偶联作为一个具有靶向性的基团,将其紧密地连接在叶酸偶联羧甲基壳聚糖（CMCS）上,在FCMC溶液中碳酸钙自组装形成一种拥有靶向性的FCMC/CaCO3混合纳米球。并且对纳米球的化学结构和特性进行了表征,对正在修饰混合叶酸前后的两种混合纳米粒理化学和性能进行了比较。在此模型的基础上,以亲水性药物二甲双胍作为模型药物,对比和研究种载体的载药量、包封率以及其释放药物的行为。对比的结果表明,FCMC/CaCO3混合纳米球大小均匀,分散性好,而且由于引入了碳酸钙使得混合纳米球对亲水性药物包封率提高,该纳米球对药物的释放具有良好的ph酸度敏感性和缓控药物释放的能力,是很好具有发展前景的一种智能亲水性药物和给药管理系统的基质合成材料[35]。2.4氧化还原剂敏感性载体氧化载体还原抑制剂三肽的生物敏感性由于载体动植物体内都广泛地普遍存在着一种三肽,它们分别同时拥有着三肽敏感性载体还原型(G-SH)三肽敏感性载体氧化型(G-S-S-G)两种不同氧化还原形式，,那这种三肽其实就是谷胱甘肽。在人类生物体中,谷胱甘肽主要以二硫键还原态的形式存在,在动物和人体的细胞膜内外以及正常存活的细胞与肿瘤和癌细胞处的二硫键含量和分布都有很大不同[36]，二硫键细胞可与谷胱甘肽相互作用被其二硫键还原而导致细胞断裂。由于谷胱甘肽其与二硫键的相互作用以及其分布的差异,研究者们先后合成了一种细胞内含二硫键的新型纳米细胞作为药物载体。邹等人首先利用正硅酸盐和四乙酯水解合成的方法首先制备了新型纳米粒子中的SiO2微球,在其表面进行功能化了氨基,然后依次水解并键合了戊二醛及其谷胱甘肽基团.研究者们通过红外线扫描电子显微镜,紫外可见分光光度测量计,热重动力学分析仪,电泳仪等对谷胱甘肽样品的形貌、组成及其性质等相关数据进行了分析和表征,发现经过改性后的谷胱甘肽SiO2微球可以广泛应用于对谷胱甘肽s-氨基转移酶的初步分离和药物纯化[37]。

Khorsand等人用一种亲水的方法将聚环氧甲基乙烷与阿霉素结合成一种含二硫键的甲基丙烯酸聚合物,与其抗癌药物的阿霉素自组装成一个纳米粒溶胶团，Hela细胞实验中，载有抗癌药物的纳米粒可以顺利地进入到细胞内,在谷胱甘肽的作用下载体可以被分解,阿霉素被载体释放并顺利地到达细胞核[38]。2.5酶敏感性载体酶敏感性载体对癌变的组织器官会使得癌变人体的组织细胞这些器官中微环境及正常组织细胞的结构和性质都发生了改变,酶的表达也可能会随着微环境发生反应改变,如一些糖苷酶、蛋白酶在敏感性癌变的组织细胞中异常影响酶的表达。利用这些载体酶所发挥作用的一些细胞底物可以作为酶的载体,也许这些酶可以用来实现抗癌药物的载体定点或者定量的释放。朱等用脂质体多肽Gly-Pro-Leu-Gly-Ile-Ala-Gly-Gln等修饰的癌细胞表面结构功能化脂质体载体对癌细胞外基质中过度抑制细胞表达的一种金属蛋白酶(mmp)具有特异性定向的能力[39]。Bernardos等用二氧化硅多糖载体修饰了二氧化硅中的纳米粒,细胞内快速溶解的纳米酶体酶可以通过使二氧化硅多糖的糖苷键发生断裂,分解其他载体而使药物在癌细胞内快速释放[40]。除了光照、电磁、超声等对生物体外源性的刺激外,温度、氧化还原性、酶、ph等都可能属于对生物体内源性的刺激,因为由于生物体自身所具有的结构复杂性,这些不同性质和功能的药物载体都需要进一步广泛应用于药物的临床,更多细节性的问题仍然存在有待深入的研究。3．在纳米系统中X射线技术的抗癌作用在我国现代应用纳米技术医疗系统中及其应用技术x光光射线电子成像激光技术的应用重要性和应用抗癌药的作用关于x光线射线激光成像应用技术辐射是一种基于相应的成像波长在0.01~10nm的波长区间范围内的一种基于电磁辐射的成像形式,当一个金属阴极和一种金属两个阳极(即例如钼和钨基阳极)的电子碰撞时会产生一个有较高压力和加速度的电子时就是由此辐射产生的。从1895年早期德国的粒子物理学家伦琴发现了一种x光光射线以来,它就被广泛应用在治疗临床上的早期诊断射线成像(具一个新的kevx光光射线诊断成像计算能量)和治疗临床上的早期放化疗（RT）（具一个MeVX射线能量）中。RT是一个癌症诊断和治疗过程的重要组成部分(大约占所有癌症治疗晚期患者的60%),具有在活性的器官和电离电子辐射中几乎无限的能穿透人体细胞内层深度的独特电子化学性质。它们还可以通过利用产生高能量电离辐射的rrt直接通过损害细胞的分子电离或者间接通过细胞电离辐射产生的对于细胞内有毒性的电离自由基分子来通过电离损伤损害细胞的分子DNA而有效地直接诱导损伤细胞的毒性凋亡。然而,由于在活性的组织和缺氧的器官中已经缺乏了较高的x射线电子衰减系数和在缺氧肿瘤组织中的抗辐射性,仅用x射线纳米系统治疗的癌症细胞就会直接引起对抗辐射细胞能量的沉积和抵抗力不足[41,42]。在刚刚过去的十年里,随着纳米材料科学和高分子纳米技术的快速推进和发展,包含高原子序数纳米元素的高分子纳米系统由于其x射线电子衰减系数大的特殊性质被用来作为新一代的抗辐射电子增敏剂而广泛用于科学研究[43]。这些高分子纳米系统通过吸收大量x射线来刺激细胞释放大量的光电子、康普顿电子和俄歇电子,这些辐射电子与存在生物体内的分子和细胞的ho相互作用产生了细胞内的毒性和自由基从而抑制和增强细胞的RT效应[44]。在刚刚过去的十年里,x射线激活的高效率纳米载药系统已经被广泛开发出来成为具有抗放射作用的增敏剂,通过利用产生存在于细胞内的毒素性活性氧（ROS）和活性氮(RNS)的增敏剂来改善和提高放射(rt)抗放射治疗的效果。此外,这些高效率纳米药物与抗放射治疗的增敏剂还可以相互协同地利用RT与其他放射治疗的方式(其中包括热疗,化疗和自体免疫放射治疗)从而在较低的辐射剂量的相互作用情况下下显著地消除癌症和肿瘤。4.总结与展望面对着对于高效率的纳米载药系统的期望和追求,制备拥有多种药物功能属性不同的高效率纳米药物作为载体,克服在治疗癌症的安全性、治疗的效果等诸多方面的挑战和问题,是越来越为人们所期待和向往的。但在社会现实中,当我们制备高效率纳米药物作为载体时,要想保证纳米药物载体能够具有所有优良的功能和性质,这是非常难得的,应该充分结合纳米药物自身的特点及其在给药的过程中所可能面临的挑战和问题设计合适的高效率纳米载药系统,通过改善纳米药物在体内的性质及其吸收、分布及其代谢等给药过程,降低不良反应、提高纳米药物的生物化活性和利用度。而高能X射线在体内具有无限的穿透深度和可诱导细胞凋亡的电离性,是一种根除深部转移性肿瘤理想的工具。材料科学和纳米技术领域的快速发展使得各种纳米系统能够得到发展,这些系统协同RT和其他治疗方式,在显著降低辐射剂量和减少全身副作用情况下实现了有靶向优化辐射能量累积。

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