癌癥的治療一直是醫(yī)學(xué)科學(xué)家研究的前沿方向，靶向治療作為一種定向殺滅癌/腫瘤細(xì)胞的治療方法，儼然成為癌癥治療的研究熱點(diǎn)。簡(jiǎn)單來說，靶向治療就是在細(xì)胞分子水平上，針對(duì)已明確的致癌位點(diǎn)來設(shè)計(jì)相應(yīng)的治療藥物，藥物進(jìn)入體內(nèi)會(huì)特定選擇致癌位點(diǎn)相結(jié)合，殺死特定的腫瘤細(xì)胞，但不會(huì)波及腫瘤周圍的正常組織細(xì)胞，因此又被稱為“生物導(dǎo)彈”。
在這種“生物導(dǎo)彈”研究中，生物可降解聚合物納米粒子經(jīng)常作為藥物的載體應(yīng)用于靶向治療。納米顆粒的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，他們利用腫瘤發(fā)生過程中，腫瘤區(qū)域的血管和淋巴具有增強(qiáng)的滲透和截留(EPR)特性，允許納米的顆粒通過血管壁。進(jìn)入腫瘤區(qū)后，通過溢出，這些粒子可以實(shí)現(xiàn)封裝藥物釋放，并殺滅腫瘤細(xì)胞。安德烈斯貝羅大學(xué)(Santiago, 智利)，Luis A.Velasquez教授在《Biomaterials》雜志上發(fā)表文章，結(jié)合物理化學(xué)特性和生物分析對(duì)可生物降解的聚羥基丁酸戊酯(PHBV)-紫杉醇(paclitaxel)復(fù)合物納米顆粒癌癥細(xì)胞株的吸收、釋放和細(xì)胞毒性進(jìn)行了詳細(xì)研究。分子模擬顯示復(fù)合物納米顆粒具有高水親和力的界面和多孔納米結(jié)構(gòu)，具有48小時(shí)窗口期的毒性保護(hù)，228~264nm顆粒尺寸范圍讓它們具有適當(dāng)?shù)腅PR被動(dòng)靶向的效果，其-6~8.9 mV的負(fù)電性也適合生物環(huán)境允許的顆粒細(xì)胞的內(nèi)吞作用，并完成癌癥細(xì)胞內(nèi)的藥物釋放，對(duì)IIIc漿液性卵巢癌細(xì)胞有很好的治療效果。
Time-dependence of the NP-Taxel size and surface-polymer structuresduring Taxel liberation processes observed using LVEM. 0 (A), 1 (B), 2 (C), 3(D), 4 (E) and 5 (F) days
該研究過程中，低電壓透射電子顯微鏡LVEM 5起到了非常關(guān)鍵的作用。Velasquez教授應(yīng)用的納米顆粒為有機(jī)聚合物，組成為C，H，O，N等輕質(zhì)原子的分子，這些分子對(duì)電子的散射能力較弱。常規(guī)透射電子顯微鏡的加速電壓通常為80~300kV，有機(jī)分子在不通過重金屬染色的情況下，電子束絕大部分透過了樣品到達(dá)熒光屏，無法呈現(xiàn)高對(duì)比度的形貌圖像。然而，重金屬染色后的樣品由于和重金屬的絡(luò)合作用造成有機(jī)分子的畸變，以至于觀察到的形貌不是天然狀態(tài)，影響研究結(jié)果的后續(xù)分析和結(jié)論的準(zhǔn)確判斷。Velasquez教授借助低電壓顯微鏡LVEM 5對(duì)樣品進(jìn)行觀察，由于加速電壓小(約5kV)，未經(jīng)染色的樣品可以得到高對(duì)比度清晰的TEM圖像，實(shí)現(xiàn)生物有機(jī)分子納米結(jié)構(gòu)的天然狀態(tài)下的檢測(cè)。低電壓顯微鏡LVEM 5呈現(xiàn)的圖像有效幫助Velasquez教授完成聚羥基丁酸戊酯(PHBV)-紫杉醇(paclitaxel)復(fù)合物納米顆粒針對(duì)卵巢癌細(xì)胞治療過程的機(jī)理及動(dòng)力學(xué)問題的分析和研究。
參考文獻(xiàn)：Vilos C, Morales F A, Solar P A, et al. Paclitaxel-PHBV nanoparticles and their toxicity to endometrial and primary ovarian cancer cells[J]. Biomaterials, 2013, 34(16): 4098-4108.
本文涉及的研究過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以原著作為準(zhǔn)。
關(guān)于Quantum Design
Quantum Design是的科研設(shè)備制造商和儀器分銷商，于1982年創(chuàng)建于美國(guó)加州圣迭戈。公司生產(chǎn)的 SQUID 磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng) (MPMS) 和材料綜合物理性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng) (PPMS) 已經(jīng)成為公認(rèn)的測(cè)量平臺(tái)，廣泛的分布于上幾乎所有材料、物理、化學(xué)、納米等研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室。2007年，Quantum Design并購(gòu)了歐洲大的儀器分銷商LOT公司，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)儀器領(lǐng)域的跨國(guó)公司。目前公司擁有分布于英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、巴西、印度，日本和中國(guó)等地區(qū)的數(shù)十個(gè)分公司和辦事處，業(yè)務(wù)遍及全球一百多個(gè)和地區(qū)。中國(guó)地區(qū)是Quantum Design公司活躍的市場(chǎng)，公司在北京、上海和廣州設(shè)有分公司或辦事處。幾十年來，公司與中國(guó)的科研和教育領(lǐng)域的合作卓有成效，為中國(guó)科研的進(jìn)步提供了先進(jìn)的設(shè)備以及高質(zhì)量的服務(wù)。
