综述:纳米颗粒递送系统用于治疗胞内细菌感染:现有策略与挑战

《International Journal of Pharmaceutics: X》:Nanoparticle carriers in the treatment of intracellular bacterial infections: Current approaches and challenges

【字体: 时间:2026年05月22日 来源:International Journal of Pharmaceutics: X 5.2

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  病原性细菌如结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的胞内感染是治疗中的重大难题,因其可抵抗免疫作用并能耐受传统抗生素。现有疗法失败通常归因于药物胞内穿透效率低下以及对亚

  
病原性细菌如结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的胞内感染是治疗中的重大难题,因其可抵抗免疫作用并能耐受传统抗生素。现有疗法失败通常归因于药物胞内穿透效率低下以及对亚细胞位点的不当靶向。研究人员在此讨论了纳米颗粒药物递送系统(nanoparticle drug delivery systems, NDDSs),该系统利用定制化载体材料、靶向内化过程及刺激响应型抗生素释放来增强抗生素的胞内递送。这些系统增强了病原体靶向特异性及药物疗效,并克服了微环境屏障。研究人员还阐述了如毒性、感染异质性、生产规模化及临床数据匮乏等转化挑战。未来趋势包括多功能杂化载体、与免疫调节剂或基因编辑应用的结合,以及人工智能增强的个性化纳米医学。纳米技术进步应对病原体特异性问题的潜力可为持久性胞内感染和抗生素耐药性的治疗提供可能解决方案,这是NDDSs的前景所在。
1. Introduction

胞内细菌感染对人类和动物健康危害极大,导致慢性疾病、治疗失败及日益严峻的抗菌药物耐药性问题。结核分枝杆菌(M. tuberculosis)、肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)和单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)等已具备侵入宿主细胞并建立微储存库的能力,该储存库在很大程度上逃避正常免疫系统的清除。胞内化后,这些细菌利用宿主途径逃避吞噬溶酶体杀伤、调控免疫信号转导,并在营养富集的微环境中复制,造成难以治愈且易复发的感染。传统抗生素常对胞内病原体无效,主要原因包括膜通透性不佳限制抗生素在宿主细胞内的蓄积,以及酸性或富含酶的吞噬溶酶体等恶劣微环境进一步降低抗生素疗效。此外,抗生素可能在与细菌生态位不重合的亚细胞区室中蓄积,使胞内细菌无法暴露于治疗浓度。因此,常需长期大剂量抗生素治疗,这可能促进耐药性发展并导致感染复发。传统抗生素对胞内及呼吸道细菌感染疗效有限并非仅因膜通透性差。铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等革兰氏阴性病原体的多因素耐药机制十分常见,包括外膜通透性降低、主动外排系统、抗生素灭活酶、靶位点改变及适应性应激反应等。具体而言,P. aeruginosa因低通透性外膜结构、β-内酰胺酶调控失控或获得性表达、降低抗生素胞内蓄积的孔蛋白修饰等因素而表现出高水平的固有致耐药和获得性耐药。除经典耐药决定因素外,生物膜形成、持留菌种群及耐药相关遗传元件的水平转移使治疗更加困难。生物膜限制抗生素扩散、形成异质性代谢,并提供一个耐受性微环境使生长缓慢或休眠的亚群在治疗中存活并重新播散复发感染。纳米颗粒药物递送系统颇具吸引力,不仅因其可增强细胞摄取,还因其有望规避外排介导的药物丢失、提高局部药物浓度、增强对生物膜和感染细胞的穿透,并补充联合策略以克服复杂耐药表型。抗菌肽、疫苗、益生菌、免疫增强剂及植物源性产物等其他策略虽被提出,但因稳定性低、疗效不足、耐药性发展或成本高等原因难以临床应用。

2. Carrier materials for NDDSs

2.1. Inorganic carriers

金属纳米颗粒(如银、金、镓、铜)及金属有机框架(metal–organic frameworks, MOFs)除作为药物载体外还表现出固有抗菌活性。例如,Ga2+/Cu2+-MOFs通过释放抗菌离子和抗生素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant S. aureus, MRSA)产生协同活性。介孔二氧化硅和氧化铁纳米颗粒促进高药物负载和控释;碳纳米管增强吞噬摄取并可直接破坏细菌膜。银纳米颗粒负载水凝胶提供持续MRSA抗菌性能,同时调控伤口炎症和再生过程。但其转化受长期毒性、生物可降解性及脱靶组织蓄积等顾虑限制。近期进展表明,仔细的框架化学选择和复合物设计可在保持强抗菌活性的同时缓解部分顾虑。如ZIF-8 incorporated into聚(ε-己内酯)或PVDF膜在光照下产生活性氧(reactive oxygen species, ROS)杀灭革兰氏阴性细菌,但对哺乳动物细胞毒性低且机械稳定性良好。

2.2. Organic carriers

有机纳米载体因生物相容性及药物负载灵活性而被最广泛研究。脂质体纳米颗粒增加抗生素对生物膜的穿透率,其抗菌疗效优于游离药物,且可用于联合用药以对抗耐药和复发。基于微流控技术的脂质体提供高水平尺寸控制、更好可重复性和更高治疗效力,是对标准脂质体生产缺陷的可扩展解决方案。除传统抗生素负载囊泡外,近期抗菌配方强调针对生物膜和耐药菌株的多功能脂质和聚合物系统。特别是,精油及其他疏水性抗菌剂在PLGA或脂质基载体中的纳米包封增强其稳定性,并允许对生物膜形成物种及呼吸道病原体(如流感嗜血杆菌、P. aeruginosa和肺炎链球菌)的靶向作用。聚合物胶束自组装为两亲结构,可递送疏水性抗生素;pH响应型胶束在巨噬细胞中对S. aureus表现出改善的清除效果。聚合物偶联物可将抗生素或靶向配体共价偶联至聚合物,增强其生物利用度和释放。聚(4-乙烯基吡啶-co-HPMA)多肽偶联物对大肠杆菌(E. coli)和S. aureus表现出强抗菌特性,且与阳离子聚合物相比降低哺乳动物细胞毒性。甘露糖胺偶联PLGA-PEG纳米颗粒携带利福平和异烟肼,已显示出对巨噬细胞的递送能力并改善对M. tuberculosis的抗菌效果。树枝状大分子提供高药物负载能力和多价表面修饰选择;聚阳离子磷树枝状大分子–抗生素组合对耐药分枝杆菌表现出协同作用,但复杂合成和成本仍是主要障碍。

2.3. Hybrid and biomimetic carriers

为克服单一系统的局限性,已开发聚合物–无机复合物和仿生纳米载体等杂化载体。脂质或聚合物包被的MOFs增强药物稳定性和靶向性。仿生平台如外泌体包被纳米颗粒和巨噬细胞膜衍生载体提供更好的免疫逃逸和感染位点靶向效果。这些系统在转化应用中极具前景,但可扩展性和可重复性仍是当前挑战。

2.4. Metal-organic framework (MOF) based NDDSs

MOFs作为抗菌NDDSs日益受到关注,因其具有高比表面积、高度可调控性及模块化金属–配体化学特性。除作为抗生素的被动储库外,大多数MOFs因金属离子释放、ROS生成或接触杀伤界面而具有固有抗菌特性。近期研究表明,ZIF型和锆基MOFs可负载氟喹诺酮类及其他抗生素,并设计为在酸性或富含酶的微环境条件下释放其货物,最大化局部浓度同时最小化全身暴露。MOFs也正被整合入聚合物基质或纺织品以生产混合基质膜和涂层,保持结构完整性、低哺乳动物细胞毒性,并对E. coli等病原体具有活性。然而,MOF碎片的长期命运、金属节点在组织中的潜在蓄积以及稳健可扩展的合成方案,均是MOFs转化为抗菌NDDSs时需考虑的重要因素。在这些载体类型中,脂质体和聚合物基系统因已确立的安全性特征和功能化灵活性而最接近临床转化。仿生载体因其高靶向效率和免疫逃逸能力代表有前景的下一代方法,尽管大规模生产方法仍在开发中。无机纳米载体虽在体外有效,但临床使用前需进一步长期安全性验证。

3. Targeted internalization strategies

为使NDDSs有效清除胞内病原体,其必须进入宿主细胞并到达细菌生态位。内化途径对生物分布、药物释放和治疗效力有重大影响。内化可通过非特异性理化相互作用、受体介导过程或仿生过程实现。各种方法在靶病原体驻留于液泡(如M. tuberculosis、Salmonella)或细胞质(如L. monocytogenes、志贺氏菌属)时更为适用。

3.1. Non-receptor-mediated uptake

被动摄取受纳米颗粒理化性质如粒径、表面电荷和形态的强烈影响。小于200 nm的纳米颗粒通常通过网格蛋白介导或小窝蛋白介导的内吞作用内化;阳离子载体通过静电相互作用增强与带负电荷细胞膜的摄取。棒状或高长径比颗粒比球形颗粒内化效率更高。非特异性摄取虽具成本效益且广泛适用,但其缺乏精准性和脱靶蓄积潜力限制其临床实用性。

3.2. Receptor-mediated uptake

特定配体的功能化可实现对感染宿主细胞高表达表面受体的选择性靶向。甘露糖受体可用于靶向感染M. tuberculosis或Salmonella的巨噬细胞,甘露糖基化脂质体已被证明能更好递送利福平。半乳糖受体可用于靶向肝脏驻留巨噬细胞(库普弗细胞)中感染Salmonella或利什曼原虫的细胞。透明质酸(hyaluronic acid, HA)与炎症和感染组织中过度表达的CD44相互作用。HA/COS@Van(HA包被万古霉素负载壳寡糖纳米颗粒)通过HA–CD44受体相互作用特异性靶向MRSA感染巨噬细胞,体外摄取有效且体内肝脏靶向更高效。该方法增加特异性并最小化全身毒性,但其有效性可能受患者和病原体间受体异质性限制,降低可重复性。

3.3. Biomimetic NDDSs

仿生平台利用天然细胞或微生物组分实现摄取和免疫逃逸。外泌体和细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)提供天然靶向和稳定性,但存在可扩展性问题。凋亡小体模拟载体暴露磷脂酰丝氨酸,促进吞噬细胞吞噬。研究人员创建了源自癌细胞并增强凋亡诱导蛋白的重组凋亡囊泡(ReApoBds),以高效向细胞内递送抗生素,实现特定巨噬细胞识别和吞噬,增强对胞内S. aureus的抑制。免疫逃逸同源靶向方面,细胞膜包被纳米颗粒(如巨噬细胞或细菌膜)也提供免疫清除保护。甘露糖基化外泌体(MExos)与溶葡萄球菌酶(MExoL)和万古霉素(MExoV)构成的新型抗生素递送系统,在MRSA患者体内快速器官蓄积,允许降低万古霉素剂量以减少毒性和耐药性。此类系统与利用吞噬摄取途径的病原体特别兼容,对靶向液泡相关细菌尤为相关;但其生产方法需标准化和可重复以实现临床转化。对于驻留液泡的细菌(M. tuberculosis、Salmonella),受体介导和仿生方法通过天然摄取途径提供改进靶向。相反,对于胞质病原体(Listeria、Shigella),非特异性摄取和刺激响应型释放更为适用。因此,根据病原体生活方式实施适当的内化策略对开发有效NDDSs至关重要。

4. Stimuli-responsive drug release

NDDSs的关键优势之一是其响应感染宿主细胞内特定微环境信号释放治疗剂的能力。刺激响应型系统可在感染部位触发抗生素释放,从而提高疗效并降低全身毒性。胞内细菌感染的相关触发因素包括pH、活性氧(ROS)、宿主或细菌酶,以及病原体来源的毒力因子。

4.1. pH-responsive systems

吞噬体和吞噬溶酶体(许多胞内细菌如M. tuberculosis和Salmonella的居留地)的特征为酸性条件(pH~4.5–5.0)。NDDSs可设计含酸敏感连接键(如腙、缩醛键)或pH敏感聚合物,在酸性环境中去稳定化,导致感染区室中的靶向药物释放。基于pH的触发是最经验证且临床可转化的方法之一,如含pH敏感融合脂质体的脂质体向吞噬溶酶体细菌递送利福平所证明。MOFs也提供固有的pH响应型抗生素递送支架。负载环丙沙星的ZIF-8框架在生理pH下药物泄漏最小,但在模拟感染组织和胞内区室的弱酸性条件下快速释放其货物,实现高效细菌杀灭同时限制全身暴露。与聚合物涂层结合时,这些MOF系统可进一步定制释放谱并改善生物相容性。

4.2. ROS-responsive systems

吞噬体氧化爆发在细菌清除中产生大量ROS。掺入ROS敏感连接键(硫缩酮、芳基硼酸酯)的NDDSs在氧化应激影响下失活以释放包封抗生素。ROS响应型胶束在巨噬细胞中对S. aureus显示出增加清除效果。然而,ROS水平依赖于感染阶段和宿主免疫状态,可能降低患者群体间的一致性。某些MOF–聚合物复合物也通过原位ROS生成而非仅通过货物释放发挥抗菌作用。嵌入聚合物基质的锌基和铁基MOFs可在可见光或LED光下作为光动力剂,在材料–细菌界面产生ROS,实现活菌数多个数量级的降低。此类"载体即治疗剂"设计模糊了药物与递送系统的界限,在需要高局部氧化应激但全身ROS暴露必须保持较低的情况下可能特别有用。

4.3. Enzyme-responsive systems

宿主酶响应型载体方面,溶酶体中高丰度的组织蛋白酶B和磷脂酶等可用于诱导纳米颗粒降解。组织蛋白酶B可裂解聚合物载体已被用于增加氟喹诺酮类的胞内释放。细菌酶响应型载体方面,许多病原体分泌脂肪酶、酯酶和蛋白酶作为毒力因子。含细菌酶可裂解连接键的NDDSs仅在感染细胞中释放药物。例如,脂肪酶敏感聚合物囊泡已向M. tuberculosis感染巨噬细胞递送抗结核药物。

4.4. Virulence factor–responsive NDDSs

新技术利用细菌毒素作为释放剂。基于S. aureus α-溶血素或Salmonella伤寒毒素响应的纳米载体在暴露于感染部位时破裂并释放抗生素。该方案提供卓越的病原体特异性,但需谨慎设计以避免提前在全身循环中释放。在这些触发因素中,pH响应型系统因高病原体特异性和高度创新性设计中的可预测性及可重复性而成为经验证最充分且最易临床转化的系统。ROS和宿主酶响应型载体增加特异性,但这些载体可能因宿主免疫力而异。未来能够整合稳健性和特异性的多刺激响应型平台可能有用。

5. Challenges in translating NDDSs to clinics

尽管临床前结果令人瞩目,NDDSs用于胞内细菌感染的临床转化仍然有限。与肿瘤学领域多种纳米药物已上市不同,抗菌NDDSs面临独特的生物学和监管障碍。

5.1. Biocompatibility and toxicity concerns

纳米载体的长期安全性仍是重大挑战。碳基和金属系统可能在组织中蓄积,潜在引起氧化应激和炎症。即使通常认为生物相容的聚合物和脂质载体,也可能在较高剂量下引起免疫反应或导致不可预见的脱靶效应。大多数毒性研究在啮齿动物中进行,难以预测人类安全性特征。

5.2. Heterogeneity of intracellular infections

细菌病原体具有多样化的胞内存活机制,无法通过单一方法解决,需采用特定的NDDS方法。例如,M. tuberculosis和Salmonella滞留于酸性吞噬溶酶体(pH 4.5–5.0),因此MOFs或酸不稳定脂质体等pH响应型载体最为合适;而Listeria和Shigella逃逸至中性细胞质(pH 7.2),此时需具有胞质递送能力的载体,如细胞穿透肽共轭纳米颗粒。这种病原体特异性定位直接影响载体选择:阳离子脂质体增加对M. tuberculosis的吞噬溶酶体靶向,而胞质靶向树枝状大分子对Listeria更有效。此外,患者间免疫状态、合并症和微生物群组成的差异使治疗预测和NDDS选择更加复杂。

5.3. Large-scale synthesis and reproducibility

NDDSs大规模生产(实验室到制造)引入颗粒尺寸一致性、表面功能化和批次间变化等问题。外泌体和膜包被纳米颗粒等仿生系统因使用生物来源,可重复性和可扩展性受限,障碍尤为突出。此类制造挑战对MOFs和碳纳米材料等更复杂无机材料尤为显著。膜、纤维或涂层可通过连续浸渍、一锅法、静电纺丝和超声处理等可扩展方法生产。每种方法在晶体形态、缺陷密度和金属–配体组成中引入变异性,可能改变药物释放特性和安全性。碳纳米管或石墨烯的表面功能化对分散性和靶向至关重要,但难以在大规模批次中标准化。解决这些制剂特异性变异来源至关重要,若复杂无机NDDSs要超越概念验证研究。

5.4. Regulatory and cost barriers

纳米药物的监管机制尚不完善,尤其感染相关适应症。关键质量属性定义、生产和毒性试验标准化等问题阻碍了临床推进。此外,复杂NDDSs往往比传统抗生素更昂贵,在细菌感染最普遍的低资源环境中难以采用。

5.5. Lack of clinical trial data

尽管多种NDDSs已进入癌症和炎症性疾病的临床试验,但用于细菌感染的评估数量有限。缺乏稳健临床数据阻碍对其在这些适应症中治疗潜力的信心。这一差距凸显增加投资、战略合作及开发更准确反映人类疾病的感染模型的需要。

5.6. Pulmonary and LRTI-specific translational barriers

尽管纳米颗粒抗生素系统具有良好的临床前潜力,其临床转化仍受诸多实际和生物学挑战阻碍。最大挑战之一是实验室规模优化的制剂在工业化规模放大时不一定保持相同理化特性,从而发生粒径、药物负载、释放谱和储存稳定性的批次间变异。用于LRTIs的吸入系统因需维持气溶胶性能、深肺沉积以及在雾化或干粉处理过程中的制剂完整性,转化更为复杂。此外,纳米颗粒一旦运输至肺部,必须绕过黏液截留、表面活性物质相互作用、肺泡巨噬细胞清除及异质性感染微环境,这些因素均可降低感染部位的有效药物递送。近期综述指出,体外成功可能无法预测肺部纳米药物的体内或临床性能。这些转化限制有具体实例。脂质体吸入抗生素是肺部系统最新纳米制剂之一,但即使这些系统也存在显著局限,如雾化过程中的制剂不稳定性、无法穿透致密黏液或生物膜富集区、以及不同肺部病理患者间可重复沉积的不可预测性。聚合物纳米颗粒可增强缓释和胞内递送,但其转化常受残留溶剂、聚合物毒性、灭菌和长期生物相容性问题阻碍。同样,尽管纳米颗粒–微粒和干粉吸入系统有潜力改善空气动力学行为,但需在颗粒工程、湿度敏感性、再分散和可制造性方面进行高水平控制。所有这些都表明,首要问题不仅是证明抗菌功效,而是开发在真实肺部条件下稳定、可扩展、安全、装置兼容且临床可重复的制剂。因此,未来开发用于治疗LRTIs的纳米颗粒抗生素将依赖于抗菌功效与制剂稳健性、吸入器兼容性、毒理学和监管安全性的结合,且在最早开发阶段即需考虑。

6. Future directions

6.1. Integration of biomimetic and stimuli-responsive strategies

单功能纳米载体在多数情况下无法克服胞内感染的多种障碍。由仿生涂层(如巨噬细胞膜、外泌体)和刺激响应型触发(如pH、ROS、细菌酶)组成的杂化系统可实现精准靶向和控释。此类多功能NDDSs能够避免免疫清除、在感染组织驻留,并仅在病原体占据的生态位释放抗生素。胞内细菌感染杂化(仿生+刺激响应型)系统的实例包括:利用膜伪装归巢至感染吞噬细胞并通过近红外光热激活精确消融胞内细菌的巨噬细胞膜包被、D-丙氨酸功能化金纳米颗粒(MM@DAu NPs);以及病原体刺激巨噬细胞膜包被的ROS响应型抗生素纳米颗粒,其中来自病原体刺激巨噬细胞的膜赋予感染部位趋向性,ROS触发器实现感染细胞内抗生素的按需释放,增强对胞内S. aureus的清除。

6.2. NDDSs combined with immunomodulators or gene-editing tools

胞内感染的维持不仅通过细菌持久性,还通过宿主免疫受损实现。NDDSs携带的免疫调节剂(细胞因子或Toll样受体激动剂)有潜力恢复宿主防御机制。此外,基于CRISPR-Cas系统与纳米颗粒递送相结合的新方法,可选择性沉默宿主细胞内的细菌耐药基因或毒力因子。此类组合是战胜多重耐药的有力策略。实例包括:共同递送抗生素和免疫调节剂的脂质–聚合物杂化纳米颗粒,如负载色霉素A与干扰素-γ(IFN-γ)的胞内MRSA靶向颗粒,利用级联靶向感染巨噬细胞,同时IFN-γ增强巨噬细胞抗菌活性,共同实现对胞内MRSA的优越清除;以及用于结核病(TB)的宿主定向免疫活性纳米颗粒,仿生curdlan-PLGA纳米颗粒(curdlan为Dectin-1激动剂)通过诱导自噬和调节先天反应重编程感染巨噬细胞,从而减少细胞和小鼠模型中的胞内M. tuberculosis。

6.3. Artificial intelligence–assisted NDDS design

机器学习和人工智能可通过理性预测最佳载体性质、药物–纳米颗粒相互作用及宿主–病原体相互作用,加速NDDS设计。通过AI信息筛选,可能最高效地找到针对各种胞内病原体的最佳配方,节省开发时间线。AI辅助胞内细菌感染NDDS设计可加速三个阶段的开发:payload发现/优化、制剂和递送设计、以及逆向设计/个性化。

6.4. Personalized nanomedicine for intracellular infections

胞内感染的患者异质性需要精准医学。借助AI设计的个性化NDDSs,可根据患者免疫状态、个体微生物群组成和遗传构成,在最小毒性水平下实现最佳治疗结局。这意味着以患者为中心的纳米医学可能为无法消失的感染(如TB或耐药葡萄球菌病)开辟道路,通过即时诊断和基于AI的NDDS选择实现。表面工程规则(配体取向/密度、电荷/疏水性、PEG化)进一步改善器官/细胞靶向和胞内暴露;细胞膜斗篷(如巨噬细胞膜)归巢至炎症、带菌吞噬细胞。将宿主定向治疗(HDT)payloads(自噬诱导剂、免疫调节剂)整合入巨噬细胞靶向NDDSs支持表型特异性方案,可缩短治疗并减少组织损伤。近期感染响应型、巨噬细胞靶向平台展示按需抗生素释放和胞内杀伤,说明设计可与患者微环境信号匹配。展望未来,TB及其他感染中的多组学框架为患者定制化NDDS选择(payload+靶向配体+触发器)提供蓝图,使针对难以根除胞内病原体的精准纳米治疗得以实施。

6.5. Emerging carbon- and graphene-based antibacterial platforms

碳纳米管和石墨烯衍生材料为下一代抗菌NDDSs提供额外工具。功能化纳米管可作为高容量抗生素载体并通过膜破坏发挥活性抗菌作用;表面工程化氧化石墨烯实现光热和光动力治疗,可通过近红外光在感染部位"开启"。近期石墨烯–聚合物杂化物已实现时空控制的细菌杀灭和体内加速伤口愈合,凸显二维材料补充传统金属和聚合物纳米颗粒的潜力。未来工作需平衡其强效抗菌机制与氧化态、片层尺寸和表面化学的仔细控制,以最小化脱靶毒性并确保从体内安全清除。

6.6. Future directions for LRTI treatment

未来纳米颗粒抗生素研究必须超越传统纳米包封,转向更能反映下呼吸道感染(LRTIs)病理复杂性的多功能和疾病适应性系统。近期进展表明,设计不仅用于载药,而且用于深肺沉积、长肺滞留、黏液和生物膜穿透、以及向感染巨噬细胞和上皮细胞胞内递送的可吸入纳米载体是最有前景的平台。趋势包括增加对脂质基可吸入纳米制剂、聚合物纳米颗粒持续释药,以及有潜力改善空气动力学行为和肺部局部抗生素递送的纳米颗粒–微粒干粉系统的关注。这些进展特别适用于P. aeruginosa等多重耐药病原体引起的慢性感染,其治疗失败由生物膜形成、低抗生素穿透性和胞内持久性介导。未来另一重要方向是刺激响应型、联合和治疗诊断纳米平台的创建。近期文献显示,响应感染相关信号如pH、酶或炎症微环境的系统可实现药物局部释放,增强位点特异性并减少全身毒性。联合递送方法(如抗生素与抗菌肽、佐剂或抗生物膜剂联用)也日益受到关注,以克服多重耐药并最大化细菌杀灭。纳米材料用于辅助集成诊断–治疗("治疗诊断")策略也日益兴起,如同时成像和治疗感染的能力,尽管这些大多仍处于临床前阶段。这些发展共同表明,该领域未来的进展将依赖于创建不仅抗菌,而且肺屏障适应性、生物响应性和临床可转化的纳米颗粒系统。
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