基於超疏水表面構建骨科疾病用藥物傳輸系統的研究

《基於超疏水表面構建骨科疾病用藥物傳輸系統的研究》是依託西北大學，由宋波濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於超疏水表面構建骨科疾病用藥物傳輸系統的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：宋波濤
• 依託單位：西北大學

項目摘要

構建藥物傳輸系統來預防和治療骨科疾病是目前的研究熱點，藥物高效包封和緩控釋放是這類輸運體系高效發揮作用的關鍵。項目申請人從自然界荷葉表面抗粘附的現象獲得靈感，擬建立一種新穎的藥物傳輸系統製備方法來實現上述目標。在這種生物靈感新方法中，將含藥骨水泥滴於仿荷葉結構的超疏水表面，骨水泥自固化的特性會使得載藥顆粒固化成型，同時超疏水表面的抗粘附性會使藥物被高效包封；進一步通過對載藥骨水泥顆粒進行高分子包覆來實現藥物的緩控釋放。本項目將利用上述新方法製備組成和結構可控的高分子/載藥骨水泥複合顆粒，探索藥物包封和釋放的規律和機理，尋求藥物高效包封和緩控釋放的有效途徑；在此基礎上，構建具有抗癌藥高效包封以及緩釋特性的高分子/載抗癌藥骨水泥複合顆粒，探究其在預防術後骨腫瘤復發方面的套用。本項目將為骨科疾病用藥物傳輸系統的製備提供一種新方法。

結題摘要

構建藥物傳輸系統來預防和治療疾病是目前的研究熱點，藥物高效包封和緩控釋放是這類輸運體系高效發揮作用的關鍵。項目申請人從自然界的特殊浸潤性（荷葉、玫瑰花瓣）獲得靈感，發展了基於超疏水表面（超疏水低粘附、高粘附表面）構建顆粒的新方法，成功製備了組成可調（高分子材料、無機材料、複合材料）、結構可控（單一結構、多隔室結構）的顆粒材料，實現了單一藥物（親水、疏水）以及多種藥物同時高包封率負載以及緩控釋放，闡明了藥物高效包封和可控釋放的機理。主要開展了以下三部分工作：（1）基於超疏水低粘附表面製備載藥硫酸鈣骨水泥顆粒的研究。採用靜電噴射技術成功製備超疏水低粘附基底；進一步利用該基底作為製備平台，構建出尺寸可控的硫酸鈣骨水泥顆粒，明確了顆粒的形成機理，探究了其對水溶性藥物對乙醯氨基酚和水難溶性藥物布洛芬的包封及釋放能力。結果表明，顆粒對兩種藥物的包封率高達91%以上，且釋放速率可以通過顆粒粒徑及藥物複合量進行調控。（2）基於仿生超疏水低粘附表面構建海藻酸鈣載藥顆粒的研究。探究了超疏水表面介導的海藻酸鈣載藥顆粒的製備，研究了顆粒形成的條件及機理，發現了藥物對乙醯氨基酚的包封率高達88%以上，且藥物呈現出pH回響性釋放，明晰了藥物高效包封和可控釋放的機理。（3）基於超疏水高粘附表面製備兩親性多隔室顆粒的研究。利用電紡絲技術製備了超疏水高粘附表面，基於這類特殊表面對水強的粘附力的特點，將水凝膠顆粒與超疏水纖維基底有效組裝形成兩親性顆粒，進一步採取多次組裝的方式，製備得到雙親性隔室可控的顆粒，探究其對於兩種不同種類藥物的包裹以及可控釋放能力。明確了兩親性多隔室顆粒的形成機理、藥物程式式釋放以及按需釋放的機制。本項目基於超疏水表面製備顆粒的新策略，有望為藥物傳輸系統的構建、多細胞共培養等生物醫用領域提供理論指導和數據支持。