Fe3O4纳米载体的仿生构筑及高效磁性载药系统构建

磁性材料的靶向性在解决抗癌药物的非靶向性问题上呈现出显著优势。仿生合成化学可以在纳米层级上精确复制自然物质的结构特性，最大限度地将其优异性能引入到载体材料中，为理性构建高效载药系统提供了新的机遇。本项目拟结合仿生原理，在蛋白或多糖等大分子基质参与和调控下，选择适当的合成微环境，从分子水平调制Fe3O4纳米粒子的成核、生长及组装过程，一步构筑具有特定微结构和表面原位功能化的Fe3O4纳米材料。所得材料将具有优异的生物相容性和生理环境下高的分散性。利用材料界面的原位修饰实现抗癌药物的便捷搭载，进一步组装温敏共聚物、靶向配体等构建靶向控释载药系统。研究磁性材料结构、表面性能与仿生过程的内在联系，揭示其仿生合成机制。探讨仿生途径、药物与载体结合方式、温敏共聚物或靶向配体组装过程与药物的负载效率、释放动力学、细胞生物学性质之间的关联，建立并发展面向生物医学应用的新型磁性药物载体仿生合成的新方法。

在基金资助下，本课题组主要围绕磁性材料与硫化物纳米材料的仿生控制合成、纳米药物载体的合理构筑、模拟药物的负载和释放以及对细胞生物学性质的影响展开了工作，完成了预期目标。系统研究了磁性材料结构、表面性能与生长过程的内在关联；深入讨论了在蛋白、聚电解质、多糖等辅助试剂作用下四氧化三铁以及硫化物的生长机理及细胞生物学性质，并发展和建立了几种仿生合成纳米载体的新策略；此外，还选取具有负载和成像双功能的多孔荧光硫化锌为纳米药物载体进行了模拟药物的负载和释放研究，并用共聚焦显微镜跟踪了载体和模拟药物在细胞内的情况。三年来，培养研究生3名，在Nanoscale、CrystEngComm等国际杂志共发表第一作者或通讯作者论文12篇（均标注基金资助），其中SCI论文9篇，论文截至目前被应用47次（数据来自Google Schloar）；参加国际会议1次，国内会议2次。