[發明專利]細胞靶向場控螺旋納米機器人分批給藥方法

在審

• 申請號: 202011140725.2
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112472820A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 佟浩;白學元;林佳聰;李勇;侯冰洋
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61K47/69
• 分類號: A61K47/69;A61K47/54;A61K47/62;A61K47/64;A61K31/337;A61K31/537;A61K31/704;A61K33/243;A61K38/07;A61K38/14;A61K41/00;A61K49/00;A61K49/14;A61K
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發明公開了一種細胞靶向場控螺旋納米機器人分批給藥方法，該方法采用螺旋納米機器人分批次場控給藥，具體地，帶有多種類型配體的第一批螺旋納米機器人運用靶細胞附近的增強的高通透性和滯留性效應、布朗運動、超聲駐波定點聚集的協同作用，實現與靶細胞接觸、識別配準和胞吞過程，并利用空間成像技術得到螺旋納米機器人的運動軌跡位置信息；第二批螺旋納米機器人根據第一批螺旋納米機器人提供的運動軌跡位置信息，計算優化路徑并磁場驅動到達靶細胞位置，通過螺旋穿刺方式直接進入細胞內部給藥。該方法提高給藥劑量和給藥效率。

技術領域

本發明涉及納米技術領域，特別涉及一種主動細胞靶向的場控螺旋納米機器人分批給藥方法。

背景技術

最熱門的研究課題之一。現有治療癌癥的方式主要采用傳統的手術、化學療法和放射療法。傳統化學治療方式的藥物傳遞系統利用血液循環實現給藥，使藥物分布在全身。由于全身都暴露在藥物中，這種方式屬于非特異性靶向的藥物遞送。這類方式伴有靶細胞藥量較少，藥效甚微和對正常細胞嚴重副作用等問題。

納米技術的發展使藥物靶向遞送成為可能，藥物靶向遞送可分為被動靶向和主動靶向。被動靶向利用靶細胞附近血管豐富且內皮細胞膜之間有100～780nm孔隙，此處附近淋巴引流可以使納米粒子長時間聚集在靶細胞位置，靶細胞對大分子類物質具有增強的高通透性和滯留性效應，稱為EPR(Enhanced Permeability and Retention)效應。這樣被動靶向是利用滲透及保持的EPR效應將藥物堆積到目標區域，即利用病變組織及細胞造成的缺氧狀態、大分子累積的特征進行藥物堆積，但絕大部分(甚至90％以上)藥物載體仍存留在其它組織部位。主動靶向利用納米載藥體與靶細胞之間的特異性識別實現靶向給藥，這主要采用兩種類型的相互作用靶向：①配體(靶向物質)-受體(細胞表面物質)；②抗體(靶向物質)-抗原(細胞表面物質)。但這兩種類型都要求靶向物質與細胞表面物質非常接近時(0.5nm)，二者才能結合并觸發細胞內信號相互反應，進而實現細胞內吞的納米載藥體給藥。

采用納米機器人搭載藥物運載到上述主動靶向要求的作用距離(0.5nm)，實現精準靶向給藥被認為是一種先進的癌癥治療方案。但如何將納米機器人攜帶的治療藥物準確、快速地遞送至靶細胞區域，并實現高效給藥具有挑戰性。現有主動靶向攜帶的單一靶向物質與細胞表面物質配準，然后觸發細胞胞吞給藥的過程，存在配準效率較低、胞吞時間較長的問題。這主要是因為以腫瘤為代表的靶細胞是一種由動態微環境組成的異質性群體，該微環境經歷時空變化，在一定程度上影響靶細胞表面物質的表達，導致細胞表面物質發生部分變化而難以被靶向物質識別。此外，胞吞發生的次數受限于細胞所具有的能量，該過程不能持續進行。這些因素都限制了納米載藥體給藥治療的效率。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種細胞靶向場控螺旋納米機器人分批給藥方法，該方法可針對靶細胞實現大劑量高效的胞內給藥，提高給藥劑量和給藥效率。