重庆市中医院余柯晓/重庆医大梁冰 Mater. Design：相变型仿生骨磁体高效靶向聚集磁性纳米微球介导磁热驱动靶向化疗骨肉瘤

2023-09-13 来源：高分子科技

骨肿瘤会导致骨质破坏，使得承重骨受损，进一步破坏了骨组织的应力结构，使肿瘤的治疗和骨组织的修复变得困难。磁热疗不受病患组织深度的限制，已经成为一种有效的微创治疗恶性骨肿瘤的方法。然而，单独使用磁热疗的效果并不令人满意，若与化疗相结合，可能会导致严重的全身副作用。如何有效地将化疗物质靶向肿瘤的区域进行联合治疗从而避免副作用是一个关键问题。他们开发了一种仿生骨磁体（Biomimetic bone magnet-BBM），使用具有良好支撑性能的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥负载永磁体材料钕铁硼来产生永磁性物质使得肿瘤具有原位磁场（图1）。

图1.相变型仿生骨磁体的体外和体内应用示意图：BBMs及其在骨肿瘤中的磁热效应及靶向富集循环纳米粒以及机械抗压性能的应用。

该磁场具有磁热性，并可收集循环中的载姜黄素的磁相变纳米颗粒（mCNPs），通过磁热触发PFP相变致纳米粒破裂从而在靶向区域释放药物，用于磁热触发的精准化疗。此外，PMMA具有良好的力学性能，为骨肿瘤治疗后的骨重建提供了潜在的应力支持。重要的是，体内和体外实验结果都证明了通过微创注射相变型仿生骨磁体的磁热疗的有效性。这种新方法通过制造肿瘤生物磁体在肿瘤内产生强磁场来实现磁靶向，为恶性骨肿瘤的治疗策略开辟了新的途径。同时，基于PMMA骨水泥为FDA批准的临床一线骨性支撑材料，且目前磁热治疗及其应用前景也引起了广泛关注，该项研究有望产生进一步的临床转化。

图2. 相变型仿生骨磁体的理化性能，具有良好的可注射性、相变性能与适形性。

图3.载姜黄素的磁相变纳米颗粒（mCNPs）的理化性能。

图4.BBMs具有高效体内外原位靶向mCNPs的性能

重庆医科大学基础医学院病理教研室梁冰副研究员为第一作者，重庆市中医院骨科余柯晓副主任医师为通讯作者。团队在水凝胶生物材料用于肿瘤综合治疗及临床应用转化领域展开了多项研究，研究范围涉及肿瘤靶向治疗，联合免疫治疗，骨肿瘤综合治疗及骨缺损修复等（J. Nanobiotechnology 2023; Biomaterials research 2023; Mater.Today.Bio 2022; ACS AMI 2022；J. Magnes. Alloy 2021; Biomacromolecules 2021；Theranostics, 2019等）。

本研究得到了国家自然科学基金（82203067和82102909）、重庆市自然科学基金（CSTB2022NSCQ-MSX0109），重庆市教委科技项目（KJQN202300458）等科研项目；以及“西部之光”访问学者、重庆市中青年医学高端人才等人才项目的大力支持。

论文链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0264-1275(23)00726-8

通讯作者介绍：

余柯晓

医学博士，博士后，副主任医师

中组部“西部之光”访问学者，重庆市中青年医学高端人才，江北英才，首批重庆市中医院青年拔尖人才

重庆市颈椎病临床诊疗中心学科带头人之一，中国中西医结合学会骨科微创专业委员会脊柱微创融合学组委员，重庆市医师协会骨科医师分会胸腰学组委员，重庆市医院协会骨科管理专业委员会委员，中国微米纳米技术学会高级会员。Biomimetics, Materials Letters，Materials Science and Technology等杂志审稿专家。主研方向：磁性生物材料在骨肿瘤治疗及骨缺损修复中的应用研究，临床研究方向：脊柱疾病微创诊疗。主持国家自然科学基金等国家级项目2项，主持重庆市自然科学基金等省部级项目3项。以第一作者及通讯作者发表SCI论文15篇，其中IF>10的5篇，1篇高被引论文入选ESI数据库。申请国家发明专利1项，授权新型实用专利3项。协助培养博士研究生1名，硕士研究生2名，其中2名学生获得国家奖学金。

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（责任编辑：xu）

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