聚合物纳米药物

本章涉及纳米技术和纳米医学的定义主要应用领域，并规定了引入纳米技术的好处调查和治疗某些疾病的具体方法。主要类别金属纳米粒子作为成像剂的用途，其优点和局限性如下在单独的段落中提出。最后，讨论了毒理学方面的问题。

本章介绍了物理和生物靶向的概念。物理靶向治疗包括一系列物理技术，以增强药物输送，例如电穿孔、磁感染、超声波、光化学内化以及体温过低。生物靶向策略可分为被动和主动瞄准。被动瞄准是指利用自然（被动）分布体内药物载体的模式。这种现象基于以下过程“增强渗透率和滞留（EPR）”效应。主动方法依赖于配体在细胞特异性受体上的选择性定位。在本章中，我们描述了高分子载体在药物传递系统设计中的优势及各种活性止痛药的应用，尤其是在癌症治疗中的应用。

2007年1月17日，欧洲伦理小组（EGE）发布了一份报告草案，承认纳米医学在开发新诊断和治疗方面的潜力(http://ec.europa.eu/europa（欧洲）_group_ethics/activities/ethics_en.htm）。该小组建议制定措施来验证纳米医疗产品和设备的安全性，并呼吁相关当局对纳米医疗的风险和安全性进行适当评估。本章涉及各种纳米粒子的毒理学方面，例如聚合物药物共轭物、碳纳米管、量子点、树枝状大分子和其他各种纳米结构。本章还研究了纳米颗粒与生物有机体的相互作用以及纳米颗粒的免疫风险。

本章概述了具有各种靶向部分的载药纳米载体偶联物用于药物递送和靶向的开发，并描述了纳米载体辅助药物递送和药物靶向领域的现状和挑战。靶向配体的发现和配体靶向治疗的发展将有助于提高治疗效果和减少副作用。与其他形式的治疗不同，它将使我们能够维持患者的生活质量，同时有效地攻击病变细胞，并表明配体在癌症细胞靶向治疗中具有关键作用。

在本章中，我们描述了过去几年合成的一系列聚合物-药物共轭物。我们的注意力一直集中在已知的大分子载体上，例如聚乙二醇和N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺（HPMA）共聚物，以及最近用于合成聚合物药物共轭物聚（氨基酸）、聚乳酸、环糊精、聚（β，L-苹果酸）、透明质酸、，和壳聚糖。本章还介绍了联合化疗、光动力疗法（PDT）和聚合物导向酶前药疗法（PDEPT）等新策略。

本章简要介绍了树状大分子的合成、生物学评价和生物医学应用，特别是近十年来在树状大细胞介导的癌症治疗中的应用，并重点介绍了树形大分子在癌症治疗方面的开发和应用。

本章讨论了聚合物胶束药物载体系统，重点讨论了胶束药物传递系统的合成和表征。总结并解释了聚合物胶束系统的设计、类型和分类，然后详细讨论了在临床试验中测试的聚合物胶束载体系统的几个示例。还讨论了这些系统的毒性和药理活性。

癌症是世界上最具毁灭性的疾病之一。当前癌症治疗包括手术干预、放疗和化疗药物，它还经常杀死健康细胞并对患者造成毒性。肿瘤特异性药物输送在癌症治疗中变得越来越有趣由于严重的副作用，化疗药物常常受到限制。常规药物配送系统效率低下，并且不断寻求更先进的服务因此，药物递送原则非常重要。脂质体作为药物开发药物载体是为了提高抗肿瘤疗效和降低药物毒性。作为一种可生物降解且基本无毒的平台，脂质体可用于封装亲水和疏水活性原理并用作药物药物输送系统中的载体。本章的目的是讨论一些脂质体作为药物传递系统在治疗糖尿病中的临床应用癌（上皮细胞癌）。

聚合物体是最新一代的药物胶体囊泡载体。除了脂质体外，它们的内部也可以包含亲水分子核心和周围聚合物膜中的疏水分子。这个这些颗粒的囊泡性质，其自由体积占它们的全球数量，使得包括大量药物成为可能，当然，将它们运送到目标。本章介绍了获取并表征聚合物体及其作为药物载体或as的应用诊断工具。

大脑是人体中最复杂和最显著的器官，因为它负责记忆、动作、感觉、智力、情绪和欲望确定每个人的独特性。这个器官可以抵御各种有害物质两种屏障的存在导致的物质：血脑屏障和血脑脊液屏障。血脑屏障是可以输送到中枢神经系统的新药的开发。为了这个为什么为了克服这一障碍，开发了不同的方法。聚合物纳米粒子是科学界最具挑战性的挑战之一世界，作为药物输送系统进行研究，以实现有效的全身和局部输送对中枢神经系统的治疗。本章在引言中介绍中枢神经系统疾病的分类为了获得聚合物纳米颗粒而开发的策略作为其在治疗和预防某些中枢神经疾病方面的应用。

聚合物纳米胶囊广泛应用于生物医学领域，尤其是作为药物控制释放的载体。本文介绍了主要的制备方法（纳米沉淀法、乳液扩散法、双重乳化法、乳液凝聚法、聚合物包衣法、分层法和界面缩聚法），强调了不同参数对药物包封率和药物释放曲线的作用。药物装载和释放的机制也将简要讨论。本文最后介绍了聚合物纳米胶囊的主要生物医学应用（药物输送和诊断），并针对几种给药途径进行了讨论。

膀胱癌是世界上第九常见的恶性肿瘤，其特征是发生率的性别差异非常大。膀胱癌治疗的当前选择包括手术、免疫治疗和放射治疗，并有向多模式发展的趋势治疗。然而，成功的管理对泌尿科医生和因为肿瘤复发和进展的风险很高。尤其是在膀胱癌化疗领域，可通过以下措施提高治疗效果针对膀胱内滞留时间延长的先进给药策略膀胱灌注期间膀胱壁的空腔和通透性增加。因此，将药物封装在各种纳米系统中，光动力疗法，粘液粘附和靶向药物是治疗膀胱的几种策略癌症。此外，对膀胱癌发生的生物学和恶性进展刺激了新一代抗癌药物的开发靶向治疗药物可能导致特异性增加和降低潜在毒性和较高的治疗指标。此外，本章还讨论了“靶向治疗”的可用策略，侧重于分子靶点和作用聚合物纳米粒子在膀胱癌靶向治疗中的应用。

在新发现的聚合物系统提出挑战的同时，肾脏患者治疗的新曙光也预示着挑战的到来。由于大量现有疾病具有纳米级的主要产生机制，纳米医学可以在其治疗或早期诊断方面带来巨大的改进。纳米肾脏病学是纳米医学的延伸，除了在细胞水平上研究肾脏过程外，主要关注肾脏患者的管理，其结果创新了纳米医学疗法。肾脏疾病是一个日益扩大的世界卫生优先事项，目前仅能从透析和肾移植等经典治疗中获益，而透析和肾脏移植被认为是挽救生命的替代方案，同时其主要缺点是国家卫生基金支持的高成本。急性肾损伤和慢性肾脏疾病是主要的肾脏疾病类别，未来可以利用改进和适应的新型聚合物系统的优势，以积极和密切的方式实现肾脏靶向。从器官再生到功能成像，PEG、PVD、PLGA等聚合物，以及经各种修饰的壳聚糖或PAMAM树状大分子等多糖可能成功用于肾脏疾病的替代疗法。本章详细介绍了这些聚合物作为纳米药物的主要应用。

药物改性释放制剂的开发针对胃肠道不同部分的物质正在进行中药物领域科学家面临的挑战。当前的制造技术是主要关注延迟发布，以便在配方到达结肠。其他技术基于延时激活延迟控制释放时具有预定滞后时间的物质释放酶系统和压力控制释放系统。发布纳入结肠释放微粒系统的药物是取决于pH值、系统的胃肠转运时间或微生物和结肠的酶负荷。基于天然聚合物带来了显著的结果。最近的研究表明有效的结肠特异性微/纳米微粒系统是指结合多种药物的系统发布原则。

本章介绍了有关纳米微粒系统和肺部药物输送作为全身和局部治疗中控制释放治疗药物的非侵入性替代方案的研究的文献数据。大的肺表面和阻止进入肺外周的最小屏障的存在使这个器官成为各种治疗策略的合适入口。用于肺部给药的纳米转运器具有几个优点，例如药物剂量在肺泡中的相对平稳分布、更好的药物溶解和可控的药物释放，从而减少给药频率并降低副作用的发生率。分析了获取适合改善肺部周围区域的纳米粒子的方法、体外/体内评估方法和毒性研究。

炎症是一种复杂的神经、血管和代谢反应，由致病性血管对身体健康组织的渗透所触发外部或内部降解产生的药剂。本章介绍了纳米药物与抗炎物质在治疗中的主要活性炎症疾病：眼部疾病（葡萄膜炎）、肠道疾病、类风湿关节炎和多发性硬化症。近几十年来，研究人员的努力导致纳米医疗系统中的许多创新可以改善靶向物质的释放。其中许多纳米颗粒系统在临床上具有巨大潜力应用。发现了新的炎性非甾体物质和新方法已被提议用于活性物质靶向释放：聚合物和脂质纳米粒子、脂质体、微乳剂、药物单晶体、，聚合物药物偶联物、聚合物胶束、聚合物体、树枝状大分子等。

众所周知，眼睛是人类最复杂的器官之一车身。眼睛的解剖、生理和生物化学使这个器官高度发达不受外来物质影响。科学界面临的一个长期挑战是开发能够绕过眼部保护屏障而不会造成任何永久性组织损伤。对于眼部给药，生理屏障眼睛的保护机制通常会导致对药物，剂量的许多小部分穿透角膜到达眼内组织。这就是为什么人们一直关注更敏感的诊断技术和新型治疗制剂的发展疗效越来越高，患者依从性更好。临床治疗学的主要目标之一是确保并保持药物在作用部位的浓度。最近，研究人员的注意力似乎专注于不同类型的纳米载体：聚合物纳米颗粒、脂质体、金属或陶瓷纳米颗粒、树枝状大分子、niosomes等，每一种都具有以下特性使其适用于特定的应用。在本章中纳米系统在药物控制输送、基因治疗、眼组织置换和详细介绍了“智能”在眼科病理学中的应用。来自不同的实验室聚集在一起，以强调复杂性和重要性纳米眼科为人类健康服务。

经皮给药在医学实践中尚未充分发挥其潜力，以成功取代口服或皮下注射等经典全身给药途径。然而，在过去几十年中取得了重大而有希望的进展。医疗市场上出现了在纳米级发挥作用的新型医疗设备，以确保符合最新医疗法规的适当药物输送，经皮给药（TDD）系统也不例外。本文综述了纳米设计材料在经皮给药领域的一些最重要的研究成果。首先，药物跨皮肤屏障运输中遇到的具体问题很快就会得到解决。用于TDD类脂质体或聚合物纳米粒子的微粒系统受到特别关注。综述了聚合物增强剂和环糊精在TDD中的作用。

本章介绍金属支架的发展和进展，以及生物可吸收支架的研究和临床试验。尽管金属支架取得了良好的效果，但仍存在许多问题，因为它们的永久性。虽然金属支架可以有效防止反冲和冠状动脉成形术后的晚期再狭窄，仍有支架等局限性血栓形成和支架与血管尺寸不匹配。因此生物可吸收支架已成为永久性金属支架的替代品。这个本章将概述概念、材料设计、临床前和金属临床生物可吸收支架的实验研究。

本章讨论了最近为确定纳米材料作为骨植入物的应用而进行的研究。此外，本章还包括纳米材料的应用，如纳米颗粒、纳米纤维、纳米管、纳米涂层和纳米复合材料在骨和组织修复中的应用。本章还介绍了最近获得的关于新纳米材料应用的临床试验结果。

目前，纳米技术在骨科手术中的大部分工作都是在实验室环境或早期体内测试中进行的。要充分发挥其临床潜力，需要进行重要的基础交叉研究。此外，与纳米技术有关的生物、制造、经济和监管问题需要进一步解决。在矫形外科中成功实施纳米技术的关键是工业和医学之间的多学科努力。

本章描述了过去几十年来聚合物化学的发展。生命化学方向，获得一些高分子化合物治疗特性和参与纳米生物技术是决定保持这个领域的重要性。另一方面，聚合物的弱点已确定，这通常是聚合物在医疗实践。

克服这些障碍并将聚合物整合到医疗实践中是有条件的通过采用跨学科的态度，通过放弃低绩效方法论和向创新和独创性开放。