纳米颗粒生物传感器平台

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Nano Today:李文扬/常凌乾/牟玮系统总结纳米技术在特发性肺纤维化诊疗中的前沿进展与未来展望
生物世界· 2025-09-23 08:30
特发性肺纤维化(IPF)疾病背景 - 特发性肺纤维化是一种病因不明的慢性进行性纤维化性间质性肺疾病,以呼吸困难及肺功能持续恶化为主要临床表现,病理特征为肺组织异常修复与过度纤维化导致肺结构破坏和功能丧失 [2] - 当前IPF诊疗面临显著挑战,诊断方法存在准确性不足、侵入性高和耗时较长等局限,易造成诊断延迟,错失最佳治疗时机,治疗药物疗效有限且常伴随生物利用度低、脱靶效应明显等不良反应 [2] 纳米技术在IPF诊疗中的最新进展 - 纳米技术应用于特发性肺纤维化的诊断和治疗,系统总结了最新进展并对未来研究方向进行展望 [3][4] - IPF病理机制涉及遗传、吸烟、病毒感染等多种风险因素导致肺泡上皮细胞反复损伤,释放大量促纤维化因子(例如TGF-β),引发氧化应激和炎症反应,通过上皮-间质转化和成纤维细胞向肌成纤维细胞转化等关键过程,导致细胞外基质过度沉积形成不可逆肺部疤痕 [8][10] 纳米技术在精准诊断中的应用 - 纳米颗粒生物传感器平台能够以高灵敏度和高效率检测血清中的miRNA等生物标志物,为IPF无创早期筛查提供可能 [11] - 功能化纳米造影剂可特异性积聚于纤维化区域,显著增强磁共振成像对比度,清晰显示早期病灶,靶向特定分子的纳米探针实现对疾病进程中关键生物标志物(例如升高的亚硝酸盐)的可视化,提升诊断精准度 [11] 纳米技术在高效治疗中的应用 - 为吸入式给药设计的纳米载体可实现药物直达肺部病灶,提高局部药物浓度并减少全身性副作用,有效克服气道粘液、肺泡巨噬细胞吞噬和致密细胞外基质等多重生理屏障,显著提升药物递送效率和生物利用度 [13] - 创新纳米载体包括脂质纳米粒、介孔纳米颗粒、纳米金属有机框架以及纳米血浆蛋白等多种类型 [13] - 吸入给药相较于口服给药能在肺部实现更高药物峰浓度和更长滞留时间,同时大幅降低肝脏药物暴露量,从而在更低剂量下实现更优疗效 [13] 纳米技术在诊疗一体化中的应用 - 集成治疗递送和实时监测功能的统一纳米平台可实现IPF个性化医疗,利用纳米技术对移植的间充质干细胞进行长期在体CT成像追踪,实现实时监测细胞存活与分布,评估治疗效果并指导后续治疗方案调整 [13] 未来研究方向与挑战 - 前沿技术在走向临床应用过程中面临挑战与转化壁垒,为未来研究提供富有洞见的前瞻性方向 [14]