形态遗传生物医学材料(MGBMs)是指借鉴自然物种的遗传形态和遗传策略来制备的材料,在生物医学领域具有巨大的应用潜力。受载物细菌疗法(microbots)用于癌症治疗的启发,四川大学华西医院顾忠伟等人构建了一种MGBM(人造微型机器人,AMBs)。
本文要点:
1)与其固有的细菌特性(癌性趋化、肿瘤侵袭、细胞毒性)不同,AMBs还具有独创的一氧化氮(NO)生成策略。
2)模拟细菌结构,透明质酸(HA)多糖作为AMBs的包衣胶囊,以实现血液中的长循环和特定的组织偏好(肿瘤倾向)。
3)在胶囊状多糖下面覆盖着一种组合剂,具有丰富L-精氨酸残基的两亲树状分子(作为内源性NO供体)和疏水性化学治疗药物在单壁碳纳米管(光热剂)表面堆积形成的自组装体,用于强大的化学光热疗法(chemo-PTT)和诱导免疫治疗。随后,免疫应答引起的经典诱导型一氧化氮合酶(iNOS)通路被革命性地应用于氧化L-精氨酸底物产生NO,化学-PTT产生的高活性氧水平也可促进NO的产生。
4)AMBs产生的NO旨在调节血管舒张,引起一种剧烈的侵袭(如微型机器人),将治疗药物分散到整个实体肿瘤,从而提高疗效,将其定义为“自我推进”。
综上所述,自推进式AMBs具有良好的原发肿瘤消融和远处转移消退能力,为治疗转移性三阴性乳腺癌提供了开拓性的治疗机会,在生物医学领域具有广阔的应用前景。
Huayu Wu, et al. A Bacteria-Inspired Morphology Genetic Biomedical Material: Self-Propelled Artificial Microbots for Metastatic Triple Negative Breast Cancer Treatment. ACS Nano, 2021.
DOI: 10.1021/acsnano.0c09594
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c09594