脂質(zhì)體是一種由磷脂分子在水相中自組裝形成的球狀泡囊體。脂質(zhì)體具有良好的生物兼容性和低免疫原性，能夠保護藥物不被降解，是一種極.具前景的藥物遞送載體。近年來(lái)，脂質(zhì)體已經(jīng)被廣泛應用于腫瘤免疫治療、基因治療、多模態(tài)分子影像等領(lǐng)域。相比于常規的脂質(zhì)體，靶向脂質(zhì)體能夠有效地改善藥物的細胞攝取以及靶向富集能力，能夠顯著(zhù)地提升藥物遞送效率。但是，常用的制備靶向脂質(zhì)體的方法正面臨著(zhù)一些挑戰，例如，操作復雜、耗時(shí)久、批次差異性大等問(wèn)題。
近期，中南大學(xué)湘雅醫院皮膚科、中南大學(xué)機電工程學(xué)院等研究團隊在《Small》（IF=15.153）期刊上在線(xiàn)發(fā)表題為 “ One-Step Formation of Targeted Liposomes in a Versatile Microfluidic Mixing Device " 的原創(chuàng )性論著(zhù)。該研究提出了一種基于微流控混合器件的靶向脂質(zhì)體的一步式合成方法，成功實(shí)現了多種靶向脂質(zhì)體的高通量、高可控性制備。使用微流控混合器件制備的靶向脂質(zhì)體，在光聲成像、小動(dòng)物活體成像、光熱治療等研究中都表現出了優(yōu)異的靶向性能。據悉，這項研究的第一作者和第一通訊作者單位均為中南大學(xué)。20級博士研究生單晗和20級碩士研究生孫鑫為該論文共同第一作者；中南大學(xué)湘雅醫院皮膚科陳翔教授、趙爽副研究員和中南大學(xué)機電工程學(xué)院陳澤宇教授為共同通訊作者。
首先，作者基于靶向脂質(zhì)體的制備流程篩選了微流控混合器的組合方案，提出了微流控混合器件實(shí)現靶向脂質(zhì)體的一步式合成策略。然后，作者使用高精度3D打印技術(shù)（nanoArch S140，摩方精密）制作了微流控混合器件(MMD)。
圖1 微流控混合器件(MMD)制備靶向脂質(zhì)體策略
圖2 微流控混合器件(MMD)制造
隨后，作者對脂質(zhì)體的組分、反應機理進(jìn)行了設計，選擇了吲哚菁綠（ICG）作為模型藥物以及靶向PD-L1的適配體作為靶向基團，在MMD內發(fā)生混合后，巰基修飾的適配體和功能輔料DSPE-PEG-Mal發(fā)生共價(jià)結合，最終將適配體修飾到脂質(zhì)體的表面(Apt-ICG@Lip)。
圖3 一步式合成靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip反應機理
接下來(lái)，作者對靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip的性質(zhì)進(jìn)行了測試，包括脂質(zhì)體的粒徑分布、重復性、穩定性、包封率、形貌、細胞毒性、適配體結合效率等。結果顯示，使用微流控混合器件(MMD)制備的靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip具有粒徑小、批次重復性好、穩定性好、包封率高、低細胞毒性、適配體結合效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于生物醫學(xué)應用。
圖4 靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip性質(zhì)測試
接著(zhù)，為了驗證靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip的靶向性能，作者進(jìn)行了光聲成像(PACT)和小動(dòng)物活體熒光成像研究。作者將高表達PD-L1的LLC腫瘤模型小鼠分為兩組，實(shí)驗組注射靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip，對照組注射常規脂質(zhì)體ICG@Lip。結果顯示，靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip具有更明顯的腫瘤攝取和藥物富集能力。
圖5 靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip光聲成像和小動(dòng)物活體成像研究
接著(zhù)，作者進(jìn)一步進(jìn)行了光熱治療研究。作者將LLC腫瘤模型小鼠分為PBS、ICG@Lip、Apt-ICG@Lip三組，在注射藥物后分別使用808 nm激光進(jìn)行照射，觀(guān)測腫瘤的體積變化，并使用免疫組化和免疫熒光評估了腫瘤的治療效果。結果表明，Apt-ICG@Lip由于具備主動(dòng)靶向能力，具有更好的光熱治療效果，也進(jìn)一步驗證了MMD構建的靶向脂質(zhì)體的性能。
圖6 靶向脂質(zhì)體Apt-ICG@Lip光熱治療研究
最后，作者為了驗證MMD構建靶向脂質(zhì)體的通用性，進(jìn)一步制備了多種不同用途的靶向脂質(zhì)體。除了吲哚菁綠（ICG）外，作者還選擇了FITC、NHWD-870和亞甲基藍（MB）作為模型藥物，并使用MMD制備了一種anti-Her2抗體修飾的靶向脂質(zhì)體。作者使用Apt-FITC@Lip進(jìn)行了細胞實(shí)驗。結果表明，高表達PD-L1的細胞和Apt-FITC@Lip具有更明顯的結合效果。
圖7 靶向脂質(zhì)體Apt-FITC@Lip細胞實(shí)驗
該工作提出的微流控混合器件（MMD）一步式構建靶向脂質(zhì)體的方法，適用于多種靶向脂質(zhì)體的制備，在靶向藥物遞送系統（分子成像、腫瘤治療等）研究中具有巨大的應用前景。
更新時(shí)間：2022-12-13
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