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为抗肿瘤药披上天然抗菌衣 -抗菌肽囊泡

      有一种神奇的囊泡,不仅自身具有优良的天然抗菌性能,而且还能将抗肿瘤药包裹起来,直接送达癌症患者的病灶部位,集中优势兵力歼灭敌人。这一有望为癌症患者带来福音的抗菌肽囊泡,由首批上海千人计划专家、我校材料科学与工程学院杜建忠教授课题组首次在国际学界提出、并在实验室成功制备。该研究成果作为封面文章发表于最新一期《美国化学会大分子快报》。

      “抗癌药具有一定的毒性,副作用大,在杀灭癌细胞的同时也对人体正常细胞造成伤害;有些肿瘤病人手术后不仅需要化疗、放疗,还容易诱发其他病症,需用大量的抗生素来抗感染,这样一来就会产生复杂的药物相互作用及耐药性,对于疾病治疗很不利。杜建忠教授介绍说,为此,课题组基于多年高分子材料和抗菌领域的研究,尝试从人体自身免疫系统入手,结合天然高分子材料,开发一种新型低毒抗菌囊泡,将抗癌药物包载其中,以减少多种药物对人体的伤害,并延长药物作用时间。
     
杜建忠教授表示,一方面人体自身免疫系统中具有抗菌肽,用它可以天然杀菌;另一方面高分子纳米囊泡可以包载很多药物,在生物医药领域有着广泛的潜在应用。循此研究思路,课题组将人工合成的抗菌肽连接到天然高分子材料壳聚糖上,并进一步成功合成出高效低毒抗菌高分子纳米囊泡。
     
实验室研究结果表明,这种抗菌肽囊泡不仅抗菌效果好,而且毒性很低,不会增加红细胞破坏;它还如同一艘航行在人体海洋中的航空母舰,可以高效包载抗肿瘤药和抗癫痫药,以集装箱方式打包直接运输到癌症部位,在无需使用外在抗生素情况下,就能实现灭菌并可长时间巡航,也不会误伤正常细胞。
      
与此同时,该抗菌肽囊泡上还预留有类似电脑“USB”的接口,通过直接插上相关部件,可以很方便地拓展其功能,实现升级换代。
     
杜建忠教授还打了一个比方来说明抗菌肽囊泡相较传统抗生素胶囊的优良效用:这好比是打一场战役,抗菌肽囊泡能将几千个士兵集中在一起,火力很猛,敌人可以快速被消灭。而普通的抗生素胶囊,就好比是用一个士兵来对付一群敌人,而且数小时后就失去战斗力,还会产生耐药性。
     
这一研究工作被评审专家认为具有开创性,由此登上国际著名期刊《美国化学会大分子快报》2013年第11期的封面。
      “
我们下一步还要深入研究,希望能将这艘装载有抗肿瘤药的航空母舰安上‘GPS定位系统,并增加一些可控开关,以针对癌症部位实现更加主动、精准的调控,取得更理想的抗菌效果和抗肿瘤效果。
     
此研究工作得到了上海高校特聘教授(东方学者)、上海千人计划、上海浦江人才计划、教育部新世纪优秀人才计划、同济大学青年杰出人才计划以及国家自然科学基金等资助。