摘要：对疾病的传统诊断与治疗相对独立,虽然能基本满足临床需要,但这种医疗模式会因为治疗的滞后性而影响某些疾病的治愈效果.诊疗一体化的出现有望显著消除这一弊端.随着纳米技术的快速发展,诊疗一体化纳米探针的设计制备将加速这一新型医疗模式的应用.磁共振成像(MRI)因其无创性及高软组织分辨率而成为临床中常用的检测与监测技术,特别是对比剂的引入可进一步增强其灵敏度,对微小的病灶具有更高的诊断率.基于MRI诊疗一体化纳米探针备受关注.以不同纳米载体(脂质体、介孔二氧化硅、二氧化锰、氧化石墨烯、二硫化钼等)为基础构建的MRI诊疗一体化纳米探针,集早期诊断,药物输送和靶向治疗于一体.本文将就目前常用的磁共振成像对比剂以及国内外先进的诊疗一体化纳米探针的设计原理和应用前景进行介绍,同时也对其在生物医学领域的广阔开发潜力作了探讨.

摘要：癌症诊疗一体化复合材料有望将诊断和治疗进行协同作用,通过设计将具有肿瘤诊断和治疗功能的组分组装在一个纳米体系中,实现对肿瘤的早期诊断、靶向定位和精准治疗.采用溶剂热法制备了Fe3O4纳米颗粒作为内核,采用自组装法将介孔聚多巴胺(MPDA)构筑在Fe3O4内核表面(以Pluronic F127和1,3,5-三甲基苯(TMB)为模板剂).随后,采用原位沉积法,在MPDA层上修饰Au纳米粒子和亚甲基蓝(MB)荧光染料,并装载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX).最后,用牛血清蛋白(BSA)包覆上述复合粒子,得到纳米药物载体Fe3O4@MPDA@Au/MB/DOX@BSA粒子.对MB染料的吸附性能、 DOX的负载和释放性能、纳米载药体的光热性能以及体外细胞毒性进行了研究.结果表明:所制备的纳米药物载体具有较高的光热转换效率和良好的生物相容性;该载体24 h内平均DOX负载量为96.26 mg/g, 8 h内在酸性和近红外光(NIR)条件下DOX的释放率约为50.9%.Fe3O4@MPDA@MB/Au/DOX@BSA纳米药物载体集化疗与光热治疗于一体,可对肿瘤细胞的生长进行有效抑制.

摘要：近日,中国农业科学院特产研究所彭英华研究员团队利用生物仿生、生物矿化技术设计合成了一种新颖的纳米材料,该材料集核磁、CT成像和光热治疗等功能于一身,可实现诊疗一体化。相关研究成果在线发表在《化学工程杂志(Chemical Engineering Journal)》上。

摘要：中国农业科学院特产研究所彭英华研究员团队利用生物仿生、生物矿化技术设计合成了一种新颖的纳米材料,该材料集核磁、CT成像和光热治疗等功能于一身,可实现诊疗一体化。相关研究成果在线发表在《化学工程杂志(Chemical Engineering Journal)》上。

摘要：自从美国耶鲁大学科学家古德曼和吉尔曼偶然发现化合物氮芥能够使患有淋巴癌的小鼠肿块变小,从此开启了癌症药物治疗的新篇章。目前虽然已有大量药物被研发出来并成功用于临床肿瘤的诊断与治疗,但它们仍然存在如生物相容性不好、毒副作用大和耐药性等问题。因此,开发新型、高效的肿瘤诊疗药物迫在眉睫。近年来,研发智能化响应型肿瘤探针逐渐引起科学家们的兴趣。以肿瘤微环境特征因素(微酸、酶、氧化-还原物质、乏氧和信号分子等)和外源场(光、射线和超声等)等为刺激体,一大批刺激响应型肿瘤探针被设计和制备。研究结果表明这些探针不仅提高了肿瘤的诊疗效果还显著降低了对机体的毒副作用,有望实现肿瘤的精准诊治。本文着重介绍了肿瘤诊疗分子探针的发展历程,总结了近两年来智能响应型小分子探针在肿瘤诊疗方面的应用进展,展望了智能化响应型探针在肿瘤诊疗领域的发展方向和愿景。

摘要：光动力治疗是一种新型的非侵入式肿瘤治疗方法,具有创伤性和毒性小、选择性好、无耐药性、可重复治疗等突出优点,在癌症的治疗上取得了显著的成效.为了增加光动力治疗的组织穿透深度,研究者提出构建基于上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs)的光动力诊疗探针(简称上转换光动力诊疗探针).基于发光共振能量转移过程,上转换光动力诊疗探针利用UCNPs在近红外光激发下发射的荧光激活负载的光敏剂发挥光动力疗效,有助于实现深层肿瘤的治疗.新型的上转换光动力诊疗探针通过多功能一体化的结构组合设计可以实现靶向运输、成像诊断以及刺激响应的按需治疗,是未来纳米医药发展的必然趋势.目前,研究者越来越关注构建基于肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系,以提高治疗体系的靶向性,改善光动力治疗效果,并减小对周围正常组织的毒性.本工作主要讨论了基于pH、酶及过氧化氢刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展,并对其发展前景进行了展望.

摘要：脂质体是第一种成功进入临床应用,也是目前进入临床应用最多的一类纳米递药体系,将药物装载于脂质体中可以实现降低非特异性吸收、提高靶组织的富集量、降低副作用等目的。但是当前的脂质体技术仍然存在着诸多缺陷,例如载药量低以及靶向效果差等。新的脂质体载药技术的发展使得脂质体的载药量和包封率有了很大的提升。将热、激光、超声、离子辐射等外源物理刺激与脂质体药物结合可以提高脂质体药物在肿瘤的富集量,同时调节药物的释放。脂质体独特的核壳结构使得脂质体可以同时装载多种药物从而实现联合给药,通过合理设计脂质体纳米材料的结构不仅能够实现多种药物的递送,还能够实现药物的程序性释放。脂质体不仅能够装载治疗性药物,还能装载具有造影功能的组分,从而实现对治疗过程的影像监控。本文将主要介绍近五年在脂质体的载药方法、靶向给药、药物控释、联合给药、影像可视化等方面的一些重要进展。

摘要：以顺铂为代表的小分子铂类抗癌药物是临床应用的一线化疗药物,但其严重的毒副作用和难以克服的耐药性限制了铂类药物的临床应用和研发。运用纳米药物递送技术可以实现药物的靶向递送和可控释放,来提高药物的生物利用度,降低药物的毒副作用以及耐药性,为癌症的治疗带来新的希望。此外,丰富多样的纳米递送体系易于实现药物与具有生物学活性试剂的共运输,从而为各种治疗策略以及诊疗策略的联用提供可能,为最终实现癌症的精准治疗展现广阔前景。本文从靶向递药、药物可控释放、联合治疗、诊疗一体化四个方面对铂类抗癌药物的多功能纳米递送体系在癌症治疗中的最新研究进展进行综述,同时通过列举最新研究成果,展示了新材料、新技术以及新颖设计思想在铂基纳米递送体系中的应用。

摘要：血管类疾病是人类健康的重大威胁.血管介入诊疗作为常用的微创手术面临多种临床负担,亟需计算机辅助技术的支撑.近年来,血管外和血管内的医学影像技术与人工智能方法的快速发展推动了计算机辅助血管介入技术的相关研究.通过回顾和系统分析计算机辅助血管介入的基本内容和关键技术及其应用之间的有机关系,包括多模态医学造影图像分析、导管导丝的位置跟踪、血管关联病灶的特性和形态识别等热点问题,并分析上述内容与手术规划和手术导航的关系,得出该领域的临床应用趋势是结合诊疗一体化的血管介入机器人技术.通过对研究现状和发展趋势的分析,得出各类研发内容所面临的挑战:分割模型对血管结构量化的精确性与拓扑提取的完整性、介入路径矢量化与多模态信息融合的准确性、动静脉血管分类和分段与路径导航的关联性以及血管介入的人机交互的水平和评价方式等问题.分析表明,上述问题的解决将不断地推动人工智能诊疗技术,尤其是机器人辅助血管介入的快速发展和临床应用.

摘要：脑肿瘤是最致命的疾病之一,由于缺乏有效的诊断和治疗手段导致其预后差、复发率高,患者5年生存率低。因此,许多研究人员致力于开发非侵入性高分辨率成像技术以获得脑肿瘤的解剖结构和信息,实现精准的早期诊断,并开发新型高效的治疗方式,以及诊断、治疗一体化的新范式。稀土纳米材料(Rare earth-based nanoparticles,RENPs)因其独有的优势被广泛应用于疾病诊断、药物输送、肿瘤治疗和生物成像等领域。RENPs具有独特的光学、磁学特性和高X射线吸收能力,可通过荧光成像、磁共振成像和计算机断层扫描成像对脑肿瘤进行高分辨率成像。RENPs的发射光可调谐,特别是其近红外第二生物学窗口(Second near-infrared,NIR-Ⅱ,1000~1700 nm)的发射具有较强的组织穿透性,低的背景荧光干扰,适合用于荧光成像探针及光响应性治疗的光刺激。重要的是,RENPs还具有优异的生物相容性以及表面易功能化等特点,可与抗体、肽和药物等生物大分子结合,以增强穿越血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)的能力,有利于靶向治疗和高对比度成像。因此,本综述重点介绍了RENPs在脑肿瘤成像和治疗领域的设计策略和应用,最后探讨了RENPs在肿瘤诊疗领域现有的挑战并对其未来的发展进行了展望。