评论文章|开放获取
Aura-Ileana Moreno-Vega,特蕾莎修女Gomez-Quintero, Rosa-Elvira Nunez-Anita, Laura-Susana Acosta-Torres,维克多Castano, ”聚合物和陶瓷纳米颗粒在生物医学应用”,纳米技术杂志》, 卷。2012年, 文章的ID936041年, 10 页面, 2012年。 https://doi.org/10.1155/2012/936041
聚合物和陶瓷纳米颗粒在生物医学应用
文摘
材料在纳米尺寸范围可能拥有独特的和有益的属性,这是非常有用的对于不同的医学应用包括口腔学、制药、和移植学组织工程。医学的应用纳米技术,被称为纳米,担忧的使用在这个尺度上精确制造的材料开发新的治疗和诊断方法。纳米材料具有独特的物理化学性质,如体积小,质量比表面积大,高反应活性,不同于散装材料相同的成分。聚合物和陶瓷微粒载体的纳米粒子都已经被广泛地研究过了制药和医疗领域,因为他们展示承诺作为药物输送系统由于其控制和缓释特性,与组织和细胞亚细胞的大小和生物相容性。这些属性可以用来克服的一些限制在传统的治疗和诊断代理。纳米技术在许多领域显示出可喜的发展,有利于我们的健康和福利。然而,一系列伦理问题已经引发了科学创新。许多政府认为这些进步可能导致不可逆转的灾难如果不限于道德准则。
1。介绍
最近,纳米粒子已被广泛用于生物医学应用程序由于其特殊的物理和化学性质改变正常的生物活性,比散装材料(1]。增加纳米粒子的使用在这个领域因此引发了担忧这类粒子可能对人类健康的影响。这就需要建立新的法规或以往的适应,基于一种新的需要监管的定义(2]。这样一个科学的定义必须由几个国家和国际标准化组织,以及组织和当局为了定义是广泛适用于监管立法。
2。纳米粒子的评估
2.1。纳米粒子的工作定义
欧洲和其它国际委员会在此基础上,定义了一个纳米颗粒作为离散实体三维的100纳米或更少。然而重要的是要记住,纳米级(1 - 100 nm)用来描述纳米颗粒不应被视为严格由于可能存在的变化在纳米测量以及纳米粒子属性的外观略高于或低于纳米尺度上的限制。这可以包括其他重要属性来考虑,如形状、质量比表面积,和组成(2]。
2.2。大小和形态的影响
像其他一切事物一样,使用纳米粒子在生物系统有几个方面,积极的和矛盾的。毫无疑问,规模和如何将这些纳米粒子合成显著影响的他们进入生物系统和与组织或细胞进行交互。有很多研究显示这两个变量之间的密切关系,大小和形状,并分析的这种纳米颗粒内循环或积累生活,沉淀的特殊网站,时间纳米粒子饱和系统,促进细胞功能失败。纳米颗粒细胞内自由移动,因此能与蛋白质,脂类和其他组件(3]。
医药用途的纳米粒子2 nm之间应该有一个尺寸范围为1μ米,允许他们相当快的方式进入人体。最常见的路线,口头和其他粘膜,面对纳米颗粒与免疫系统,引发不同的反应取决于宿主生物体。虽然这些纳米颗粒药物输送到身体的理想工具,他们常常积聚在网站以外的治疗目的。研究显示对比的大小、形态和表面纳米颗粒和交互和宿主反应。多次纳米颗粒封装,确保更大剂量的版本,但这并没有解决纳米粒子也分散到全身,可引起各种功能损害。设计一个纳米粒子可以因此是一大挑战,因为纳米颗粒必须安全,容易管理,然而,无毒。此外,对纳米粒子的大小和形状的影响免疫系统。在体外实验表明,纳米颗粒的大尺寸(200海里)可以很容易地穿透人类粘液屏障,改变其结构。因此重要的是要研究这个复杂的影响不同的纳米粒子的物理化学和生物特性调制的免疫反应4]。
通过纳米粒子药物输送的治疗效率是降低这一事实的管理医学以有限的方式到达目标站点。例如,聚乙烯亚胺纳米颗粒被用于研究来确定这种纳米颗粒的目的地和渗透凌日时通过血脑屏障,并显示一个固定大小的纳米颗粒(50 nm)提升大脑内皮细胞的渗透。纳米粒子具有不同表面修饰以不同的方式相互作用与大脑表面的上皮细胞,和许多应对代谢抑制剂和内吞作用途径(不同的表面有不同形式的内化)。因此,许多测试需要高效的运输尺寸和表面形态的纳米颗粒(5]。
概括,每组不同尺寸的纳米颗粒形状、表面化学成分,biopersistence(纳米颗粒仍体内)将对健康的生活有不同的影响。毒理学研究表明,密切相似的物质诱导显著不同的反应。一些组织将是安全的,而一群带有明显的轻微变化可能存在明显的毒性作用。一些普通的原材料是有毒或有害的。然而,当这些被用来获得纳米粒子,是解决许多并发症,以最小的不利影响。总之,重要的是调节生产、消费、管理路线等等尤其是在光的新发展和获得知识6,7]。
3所示。纳米粒子在生物医学的选择
3.1。聚合物纳米粒子
聚合物大分子是由大量的重复单位组织在一个连锁分子架构展示作品的多样性,结构,和属性。这是因为各种各样的成分、结构和特性,聚合物被用于纳米粒子系统生成纳米颗粒适合每个特定的生物医学应用程序。聚合物纳米粒子的主要用途是在药物输送,尽管他们也用于bioimaging和若化验(8]。
使用纳米粒子在药物输送已经收到了大量的关注,由于新兴目标交付在医学上的重要性,这意味着大量的研究集中在生成高效的高分子纳米粒子,组织特定的,最重要的是,无毒。纳米粒子的制备药物输送,有各种各样的方法取决于药物将会加载到纳米颗粒。结果nanoparticle-drug化合物可能胶囊的结构,(聚合物纳米粒子或聚合物nanoconjugates),核/壳(聚合物胶束),两亲性超支化大分子的纳米尺寸(聚合物)9]。
3.2。天然和合成聚合物纳米颗粒
等天然高分子壳聚糖、白蛋白和肝素寡核苷酸的交付,有DNA和蛋白质,以及药物。研究了一个albumin-paclitaxel nanoconjugate在转移性乳腺癌的治疗III期临床试验(10]。此外,天然聚合物和合成聚合物纳米粒子如N -甲基丙烯酰胺(2-hydroxypropyl)共聚物(HPMA),聚(乙二醇)(挂钩),聚(乳酸acid-glycolic酸)(PLGA)和聚(乳酸)解放军。不同的在体外和在活的有机体内研究主要集中在利用共轭聚合物纳米粒子与化疗药物减少自由的破坏性影响药物管理局(9]。图1显示了PLGA的膜的形成。
(一)
(b)
天然和合成聚合物,聚合物纳米药物输送系统允许多个目标特定粒子自涂层纳米粒子与聚合物/增加药物的数量以及组织特异性识别蛋白质,它生成一个更有针对性和有效的纳米颗粒。这样的纳米颗粒系统在癌症治疗的例子有三元结构组成的配体或抗体(针对一部分),聚合物作为载体,和积极的化疗药物(9]。表1提出了不同的聚合物纳米粒子作为在生物医学领域的人们。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.3。聚合物胶束
胶束是生物相容性的纳米颗粒不同规模从50到200海里,不溶性药物可以封装。使用聚合物核壳纳米粒子,因为他们提供了一个广泛的应用程序从bioimaging药物输送。聚合物核壳纳米结构包括一个核心和/或高分子聚合物壳可以分散在一个矩阵的任何材料类的属性被修改或增强。在药物输送,polymeric-based胶束系统包含一个疏水核心包围亲水性聚合物作为疏水性药物的载体。这些系统提供各种优势包括容易制备、高效药物加载和控制释放动力学。各种癌症相关的药物如紫杉醇、阿霉素5-fluoracil,进展,顺铂,曲普瑞林,地塞米松,氧杂蒽酮,已经成功地封装在PLGA,解放军和PCL纳米颗粒11]。越来越多的证据表明在占纳米高分子/ microparticle-based交付系统治疗。可生物降解的纳米/微粒子的聚(D, L-Lactate-co-glycolide) (PGLA)和PLGA-based聚合物explorer作为运营商控制交付大分子如蛋白质、多肽、疫苗、基因、抗原和生长因子。这种技术的一个主要困难是关于药物封装(12]。正在进行更多的研究来解决这些挑战性的问题。另一方面,多功能核壳团簇由两亲性丙烯胶束经过核心bio-functionalized盟或CdSe纳米颗粒与挂钩(疏水块)保护涂层(亲水块)提供纳米传感和slow-targeted药物释放(13]。
聚合物胶束的另一个巨大优势是pH-sensitive的合成药物输送系统改造释放其内容或改变其物理化学性质的反应酸度的变化或环境。其他作者准备和聚合物胶束由两亲性特征pH-responsive保利(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)或聚(烷基(甲基)丙烯酸酯)衍生品14]。酸化的PNIPAM共聚物诱发coil-to-globule过渡,可以利用破坏细胞内囊泡膜。此外,聚烷基(甲基)丙烯酸酯)共聚物可以设计与疏水性药物或聚离子和释放货物在增加博士最近,20-45 nm polymeric-based胶束被调查,这包括盯住亲水性与疏水性丙交脂芯壳共轭答,一个高度pH-sensitive和细胞渗透聚合物。似乎已经表明,乙胶束对目标的吸引力酸性固体肿瘤(15]。
作为药物载体和排气装置,聚合物胶束可用于被动或主动地提供药物虽然也可以附加到一个表面,要创建一个控制,药物释放表面植入体内组织工程和各种应用程序。生长和分化多肽如表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子,和转化生长因子β家族成员被共价固定化高分子材料的表面,粒子和结构组织工程和再生医学应用。在NZW兔长骨牵引成骨模型,结果表明:单注rhBMP-7-loaded聚合物核心壳纳米粒子加速新骨再生和整合13]。
最后,聚合物胶束在若也获得关注,因为酶也可以吸附在聚合物纳米粒子的表面,生成更精确的若系统。此外,功能化聚乙二醇金纳米粒子已经开发出来,可以通过添加外源凝集素相关的可逆,产生一个附带的颜色改变(16]。由于这些纳米粒子的高稳定性和nonfouling特征,他们可能有助于诊断在blood-serum-containing样本。若系统涉及的另一个有趣的聚合物纳米粒子的应用固定化酶在核壳聚合物纳米粒子或封装成适当的纳米颗粒催化剂,提升他们的活动(17]。
3.4。生物可降解聚合物
其他一些主要群体是可生物降解的聚合物纳米粒子因为作为药物输送系统的重要贡献。目前,只有少量的商用产品,利用这一技术。可生物降解的NPs已经使用了一些药物的控制释放像疫苗一样,由自发乳化/溶剂人类生长激素、胰岛素,抗肿瘤药物,也避孕药。长循环率和药物/聚合物比例大小的影响药物在体内是关键的成功的药物NPs (18]。
已经讨论了可生物降解聚合物NPs与拨款表面改性能够提供诊断和治疗药物应用于神经系统疾病如阿尔茨海默病(AD)。聚合物NPs是有前途的候选人在中枢神经系统药物。然而,未来的挑战来解决的问题结合药物(装上纳米粒子)淀粉样斑块,用作生物标记发展目标(19]。广告等神经退行性疾病的治疗发展困难由于限制性机制穿过血脑屏障(BBB)。如今,NPs放射性标记的和组织特定[(125 I-Clioquinol) (CQ 5-cloro-7-iodo-8-hydroxyquinoleine-NP)]基于聚合设备开发诊断广告的有前途的运载工具在活的有机体内淀粉样斑块的检测。事实上,它提出了这些可能穿过BBB (20.]。
3.5。树枝状分子
树枝状分子的合成聚合物大分子纳米尺寸由多个高度支化单体出现径向从中央核心。它们的结构提供了各种优点,如单分散和控制大小,修改的表面,功能,多价,水溶解度和一个可用的内部腔给药(9]。合成球形大分子结构大小类似于白蛋白和血红蛋白,尽管它是小于多聚体像IgM抗体复杂21]。树枝状分子和灵活性的特点arquitecture修改他们的结构允许一个更大的进步在生物相容性的树枝状分子靶向药物的应用交付。这方面有研究的使用可以使树枝状分子的生物相容性等癌症治疗将化疗药物顺铂和阿霉素(22]。
3.6。Nanoparticle-Cell交互
聚合物与蛋白质,人们很容易biofunctionalize寡核苷酸,多糖,甚至DNA,使纳米粒子与周围的细胞组织针对。聚合物涂层的纳米粒子不仅允许biofunctionalization粒子,也削弱了清算率这样的粒子。许多纳米颗粒疏水表面,因此迅速调理和清除身体网状内皮和单核吞噬系统成为无用的靶向疗法需要持久性nanoparticulate系统整个体循环。表面涂层和修改的亲水聚合物因此促进nanoparticle-cell交互以及内化。此外,聚合物涂层(nanoshells)创建一个云链的纳米粒子表面等离子体蛋白因此却步。聚合物涂层的例子包括PEG(聚乙二醇),PVO(保护剂octanal缩醛),或壳聚糖衍生物11]。
大量研究已经指向发展中安全、高效chitosan-based粒子药物输送系统。分析了化学改性壳聚糖或其衍生物由于近十年来评估的有效性提供多种生物活性分子(23]。合成的发现小核RNA)基因治疗技术导致的利益发展siRNA-loaded nanocomplexes壳聚糖及其衍生物的沉默基因。高效的细胞内吸收需要合适的航空公司由于核不自由穿过细胞膜。在这个意义上说,病毒载体壳聚糖或其衍生物等有吸引力,考虑在这些聚合物可以被生物降解,生物相容性、低毒性和高阳离子潜力(24]。小干扰rna可以被接受,一个强大的治疗药物,但其仍是一个重大的挑战。环糊精(CDs),这是自然循环低聚糖中,应用了作为核运载工具,特别是固体肿瘤的治疗;最近,它已被证明为临床成功(25]。另一个例子有用的聚合设备如环糊精与口服胰岛素交付开发增加肠道吸收附近的胰岛素细胞的停留时间(26]。
制造的聚合物纳米粒子的使用已经收到了大量的关注,由于各种各样的结构可能获得属性的组合的个人材料。到目前为止,大多数商业polymeric-incorporated纳米粒子在医学中的应用集中对生物活性,具有成本效益的,可控的治疗代理交付。然而,正如前面提到的一些例子之前,仍有许多潜在应用等聚合物纳米粒子bioimaging,若和抗肿瘤治疗。
如同所有的纳米颗粒,细胞毒性和退化的副产品仍然是一个重大问题,需要进一步研究以提高聚合物纳米粒子的生物相容性。关于这一点,许多聚合物核壳纳米粒子在探索各种临床试验阶段,这意味着它们迄今为止超过了细胞和动物毒性的要求。
3.7。陶瓷纳米颗粒
目前,开发新型陶瓷材料的生物医学应用变得匆忙。纳米陶瓷如羟磷灰石(HA),氧化锆(ZrO2)、石英(SiO2)、氧化钛(TiO2)和铝(Al2O3)是由新的合成方法来改善其理化性能寻求降低细胞毒性的生物系统。然而,新型陶瓷材料的使用,发现不良反应由主机(在不同的组织,包括免疫系统)。药物的控制释放的利用领域的陶瓷纳米颗粒在生物医学中的应用。在这个领域,剂量和大小是很重要的。还有一些特性使纳米粒子一个潜在的工具控制药物输送高稳定、高负载能力,容易并入疏水性和亲水性系统,不同路线的政府(口服、吸入等)。此外,各种各样的有机组织可能在其表面功能化允许直接效应(30.]。
3.8。氧化钛纳米粒子
不同晶体结构的二氧化钛光催化材料,具有广泛的介质和光学特性。二氧化钛纳米颗粒有多种用途的纳米锐钛矿稳定,但也是最细胞毒性的3 - 10纳米,在相同的规模超过100次的金红石相。这些纳米粒子广泛应用于药理学药物洗脱车辆或赋形剂配方。事实上,如今它们用于光动力治疗,利用其高效的光致氧化。此外,纳米粒子的细胞毒性方面减少时,与其他材料相关联(如羟磷灰石)[30.]。
当前癌症治疗方法包括手术、广播和化疗对人体健康带来不良的影响,由于非特定的靶细胞。证据表明,治疗基于纳米粒子有可能使用。关于这一点,TiO2氧化钛纳米粒子已被用于在体外研究成功。事实上,TiO2粉已被建议作为一个治疗癌症的新代理,特别是结肠癌。从人类结肠癌细胞癌被毁时暴露在photo-excited TiO的纳米颗粒2;这些纳米粒子改善与黄金和铂金,从而显著减少癌细胞的生存。TiO2纳米粒子是许多努力改善这种疾病的治疗,在光催化效果基本上是与这些纳米粒子的浓度。光催化激活是由控制曝光的肿瘤已经接受TiO的网站2。细胞的研究表明,接触人类结肠癌癌生存率显著减少与Au-or-Pt掺杂TiO当暴露2纳米粒子相比,简单的接触TiO2。这些数据表明,TiO的兴奋剂2非盟和Pt本质上有助于杀死癌细胞无掺杂TiO相比2(31日]。
Sonodynamic治疗有望成为一种新型治疗恶性神经胶质瘤的策略。TiO的2纳米颗粒、光敏剂、可以通过超声波被激活。事实上,TiO的潜在应用2/ PEG(聚乙二醇)sonodynamic疗法已被证明作为一种新的治疗恶性神经胶质瘤。的效率使用water-dispersed TiO sonodynamic疗法了2纳米粒子由化学修饰的吸附TiO挂钩2表面TiO2/挂钩。结果表明,化合物50 nm直径不越过正常血脑膜,但他们成功地集中在恶性神经胶质瘤超声波方法时使用(32]。
另一方面,有临床证据表明,不同浓度的纳米颗粒的博览会包括氧化钛是不同的动物物种的植物性毒素的。指人类,引入纳米粒子在一个广泛的工业产品推广怀孕并发症,包括自然流产。只有在美国,据估计,1 - 3%的孕妇有自然流产由于这些纳米颗粒的浓度和分布,和7至15%的怀孕已经被一个贫穷的影响胎儿生长,容易使儿童心血管疾病和肾衰竭在他们的生活。它已经表明,接触TiO的老鼠2nanodots产生炎性病变24小时后曝光,尤其是纳米粒子振荡之间的大小2和5海里。人们已经发现,表面面积与毒性相关的最重要的因素。另外,最近的研究表明,TiO2纳米粒子的直径35 nm影响怀孕的老鼠,以及纳米粒子注射静脉注射由于胎儿积累在肝脏和大脑。这些研究被bioimaging技术观察静脉注射后的荧光纳米粒子;TEM显示的图像元素的存在在胎盘,肝脏、大脑和鼠标(33]。
3.9。硅纳米颗粒
自动释放潜在的药物,他们易于溶解的可用性和易用性有机体的一些最重要的特征医学活跃的介孔二氧化硅分子。然而,很难确定方法,结合生物相容性,减少负面影响,这些纳米颗粒可能表现出生命系统,由于合成条件的任何微小的变化,这可能会导致不同的形状,大小,和随后的物理化学性质30.]。
此外,还有多通道硅纳米颗粒,有效作为癌症标记测试和批准用于人体试验。因为穷人在肿瘤组织选择性标记的常规使用和特异性肿瘤疾病的需要,多通道硅纳米颗粒直径7海里了。这些纳米粒子的表面功能化arginine-glycine-aspartic酸肽配体和放射碘,表现出更高的亲和力和在肿瘤和外周血液。研究表明,改善选择性等纳米颗粒被积累的增加小鼠黑色素瘤异种移植。这样的纳米颗粒被批准用于first-in-human临床试验和肾清除率进行了优化,仍然显示特定的肿瘤靶向。硅纳米颗粒被涂上一层挂钩,具有氨基酸和肽放射性标签。淋巴结的转移的研究进行了各种模型在各种鼠标组织和纳米颗粒剂量,结果是一样有效的开始人体试验模型(34]。然而,这些纳米颗粒显示不利影响胎儿发育中老鼠,看到为直径70纳米的纳米颗粒,穿过胎盘膜,导致神经损伤的后代。的关系,研究表明胚胎呈现高浓度的硅氧化物纳米颗粒(0.8 mg鼠标)33]。
最近的研究在动物模型表明,吸入二氧化硅纳米粒子引起的肺和心血管疾病等,肺部炎症、心肌缺血,心房心室块,增加纤维蛋白原、血液粘度。同时,DNA损伤一直观察取决于纳米粒子的大小和构成涉及自由羟基自由基的生成。此外,它已经发现,与二氧化硅纳米颗粒治疗,SiO2诱导细胞凋亡,显著减少细胞生存能力的一个细胞系HaCaT(人类皮肤细胞)。这些纳米颗粒的小尺寸越大,细胞凋亡率(15 - 30纳米,纳米粒子的浓度的10μg / mL和24小时接触);图2提出了硅纳米颗粒直径10 ~ 30 nm之间。此外,HaCaT细胞提供了一个很好的模型来研究纳米材料在化妆品行业的就业皮肤(35]。
3.10。纳米羟基磷灰石
羟磷灰石(HA), Ca10(PO4)6(哦)2,是一种最稳定的形式的钙磷酸盐和哺乳动物的骨骼和牙齿的主要无机成分。HA是广泛的调查,从更好的理解形成机制在自然矿化过程的适用性作为生物医学材料或工业。生物相容性、生物活性、bioresorbability osteoconductivity、大小尺寸、形态、和表面功能化代表的物理和化学性质应该适应在合成HA晶体来优化他们的特定的生物医学应用。
设计和合成的HA与组织专注于改善其交互。骨骼和牙齿的实现是一个受欢迎的选择由于模仿骨属性。HA纳米晶体已经证明了一个更好的接触骨头,扩展纳米晶体应用于骨科治疗。nano-HA是所选的材料在骨缺损,手术植入和如今骨水泥是基于钙磷酸盐启动骨修复手术后。骨水泥降低metaphyseal骨折、periprosthetic和提高截骨的愈合过程。此外,它可以用作脱模剂,抗生素(36]。
在牙科领域,nano-HA表明优秀的结果补充矿质的牙齿(30.]。而磷酸钙纳米颗粒显示优秀结果修复牙釉质的代理人。研究表明,HA的天然牙釉质由单位球形纳米粒子直径20至40 nm。实验进行了确定的纠正效果相比与传统的HAP纳米羟磷灰石(晶体)和非晶钙磷酸盐。使用样本的牙酸蚀病牙釉质龋齿(第一阶段)和纳米颗粒处理多环芳烃。扫描电子显微镜的结果,共焦激光扫描显微镜,定量测定的吸附、溶解动力学、nanoindentation显示强烈的亲和力,良好的生物相容性,无剥蚀的机械改进,增强使用20纳米粒子作为修复剂。然而,这些优秀的在体外修复效果不能观察到当传统HAP和ACP应用。显然,nano-HAP 20纳米的大小相近特征的自然积木搪瓷,以便它可以作为一个有效的修复材料和anticaries代理。这样的纳米颗粒在预防因此被认为是一个有效的代理或重建材料在口腔病变37]。
其他作者提出的使用HAP纳米粒子作为人类肝癌的抑制剂。肝癌死亡的第一原因相关肝;羟磷灰石可以抑制肿瘤的增殖。HAP纳米粒子在不同剂量的影响进行评估的细胞株bel - 7402在体外。一方面,发现剂量为29.30毫克/毫升的纳米粒子也许不久抑制增长,而另一方面,细胞治疗剂量30至200毫克/毫升显示抗增殖和propoptotic效果使用不同的测试(38]。
4所示。生命伦理问题的纳米颗粒的应用程序
纳米生物技术是一个相对较新的领域,新疗法来治疗疾病的可能性似乎是无穷无尽的。纳米粒子已经出现在商务作为分子成像的新工具,诊断和药物输送配方。值得注意的是,一些纳米粒子本身内在治疗属性。由于这样的许多现有的应用程序,许多纳米技术产品被介绍到市场上,但仍有相当大的缺乏知识围绕人体接触这类纳米材料的生物效应。已经采取行动开发研究策略评估的具体风险暴露在每个特定纳米颗粒(39]。
有一个重要的当前知识类型的纳米粒子,其合成、和应用,以及相关的健康风险和暴露评估面临的挑战OHS专家。职业健康和安全的控制和预防方面与纳米粒子进行了讨论在过去年40]。事实上,知识领域的卫生与健康风险主要集中在从文献集成纳米颗粒的毒性数据。纳米粒子产生有意,目的是开发新材料,表现出特定的属性。这些属性都与至少一个维度,它必须小于100纳米(纳米)。最近的研究纳米生物效应的出现,一些制造纳米颗粒显示意想不到的生物毒性。这些粒子可以成为潜在的有害甚至导致有害人类健康的影响(41]。
新化合物的毒理学评价一个区域,在这个世纪一直是相关的。几乎没有其他科学领域的核心实验协议已经40多年来几乎保持不变。然而消费者不断增加他们的期望的安全产品。最近的一个效果,这是最大的化学品安全评估的鼓动下,曾经进行了:欧盟引入监管称为注册,评估,授权和限制的化学物质(达到)在2007年通过立法。而新化学物质系统地评估在欧盟和美国大约四分之一个世纪,在1981年以前生产的任何化学物质的安全(包括97%的主要化学物质使用和超过99%的化学物质产生的卷)不一定是正确处理(42]。
化学物质,纳米粒子可能首先受到化学药剂的规定。此外,当这些物质被集成到一个产品,他们可能会受到不同法规包含它们的市场营销的产品。他们将被覆盖,例如,通过各种生物性农药上的指示,化妆品产品,牙科材料,药物对人类和兽医使用。制造的纳米颗粒将被评估的一部分,由专业或消费者使用的产品。现行法律不包含文本适用于制造纳米粒子。有三点建议:(i)对现有的法规进行一次完整的系列当然出现可能适用,(ii),因为没有一个具体的目标;然而,它们的实现是非常不确定的,和(3)相应的现行法律必须迅速澄清和新措施。
5。结论和未来的考虑
纳米技术的应用药已经在许多医学领域产生重大影响。目前,超过20纳米疗法在临床使用,验证纳米颗粒的能力来提高药物的治疗指数。除了已经批准的纳米颗粒,大量其他纳米平台目前正在临床前和临床发展的不同阶段,包括各种脂质体,聚合物胶束,树枝状分子,量子点,金纳米粒子和陶瓷纳米颗粒。更复杂的系统,如多功能纳米颗粒,同时有能力针对成像和治疗是未来研究的主题。
然而,我们应该意识到可能的不必要的副作用。纳米技术意味着新材料和组件,可以包括在许多不同的现有产品,或使新产品。尽管纳米技术潜在的好处,有潜在的伦理问题,需要理想的解决方案。
目前批准的纳米颗粒系统在某些情况下,提高药物的治疗指数降低药物毒性或增强药物功效。未来研究需要针对寻找新的纳米毒理学方法,识别环境中纳米颗粒的生物学效应,和创建nanobiomonitoring的基地。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者希望感谢技术支持:半径标注。Genoveva Hernandez-Padron Mtra。马。卢尔德帕尔马Tirado半径标注。玛丽娜织女星,米格尔Arellano。
引用
- l . yildirim n . t . k . Thanh m . Loizidou和a . m . Seifalian“毒理学临床适用的纳米颗粒的考虑。”纳米今天》第六卷,没有。6,585 - 607年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- g . Lovestam h .拉舍尔,g . Roebben B.S. Kluttgen et al .,“考虑纳米材料用于监管目的的定义,“联合研究中心的参考报告JRC58726、出版物的欧盟,2010年。视图:谷歌学术搜索
- j·a·金Aberg C。,A. Salvati, and K. A. Dawson, “Role of cell cycle on the cellular uptake and dilution of nanoparticles in a cell population,”自然纳米技术,7卷,不。1,第68 - 62页,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- e .开罗,“基于纳米技术的药物输送在粘膜免疫疾病:炒作或希望?”粘膜免疫5卷,2 - 3,2012页。视图:谷歌学术搜索
- j . Georgieva v . d . Kalicharan p . o . Couraud et al .,“表面纳米粒子的特点确定其细胞内的命运和处理由人类血脑屏障内皮细胞体外,”分子治疗,19卷,不。2、318 - 325年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p h . m . Hoet a Nemmar, b . Nemery”健康的影响纳米材料吗?”自然生物技术,22卷,不。1,p。19日,2004。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- Linkov, m·e·贝茨l . j .犬属t·p·西格尔和j·m·Keisler”优先的decision-directed方法研究纳米材料对环境和人类健康的影响,”自然纳米技术》第六卷,没有。12日,第787 - 784页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- k . k . Jain,的纳米医学手册美国新泽西,胡玛纳/ Springer,风险中,2008年。
- k .赵x,聂,z . Chen和d . m . Shin“治疗纳米颗粒药物输送的癌症,”临床癌症研究,14卷,不。5,1310 - 1316年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- w . j . Gradishar s Tjulandin:戴维森et al .,“纳米颗粒的III期试验albumin-bound紫杉醇与polyethylated蓖麻油基紫杉醇在患有乳腺癌的妇女,“临床肿瘤学杂志,23卷,不。31日,第7803 - 7794页,2005年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- a . Kumari s . k . Yadav, s . c . Yadav,“生物可降解聚合物纳米药物输送系统为基础,“胶体和表面B,卷75,不。1队,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- r·c·Mundargi v . r .先生诉Rangaswamy, p . Patel和t . m . Aminabhavi“纳米/微技术提供大分子疗法使用聚(d, l-lactide-co-glycolide)及其衍生物,”《控释,卷125,不。3、193 - 209年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- z s海达尔·m·黏上,r . c . Hamdy”混合rhOP-1交付系统增强了新骨再生和整合在一个兔子的牵引成骨模型,”生长因子,28卷,不。1,但不心浮气躁;年龄页。2010。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 杜福瑞斯·m·h·d·勒Garrec诉桑特,j . c . Leroux和m .管理员”的制备和表征水溶性pH-sensitive人们对于药物输送,”国际制药学杂志,卷277,不。1 - 2、81 - 90年,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 诉答:Sethuraman黄懿慧Bae,“答肽链型胶束系统潜在的靶向抗癌剂的酸性实体肿瘤,”《控释,卷118,不。2、216 - 224年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- h .大冢、y长崎和k . Kataoka“生物和制药应用,聚乙二醇纳米颗粒”先进的药物输送的评论,55卷,不。3、403 - 419年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- n . Welsch a Wittemann, m . Ballauff”增强活动的酶固定化thermoresponsive核壳微凝胶,”物理化学学报B,卷113,不。49岁,16039 - 16045年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- k . s . Soppimath t . m . Aminabhavi a . r . Kulkarni和w·e·Rudzinski“生物可降解聚合物纳米粒子作为药物输送设备,”《控释,卷70,不。1 - 2,页1 - 2001。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p c Roney Kulkarni诉Arora et al .,“有针对性的纳米粒子通过血脑屏障的药物输送阿尔茨海默氏症,”《控释,卷108,不。2 - 3、193 - 214年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p c a p v Kulkarni Roney p . Antich f . j .,多米尼邦泰a . v .拉和t . m . Aminabhavi”Quinoline-n-butylcyanoacrylate-based纳米颗粒对大脑针对阿尔茨海默病的诊断,“威利跨学科评论:纳米医学、纳米生物,卷2,不。1、形成反差,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Doshi“聚合物及其应用”,国际制药科学审查和研究杂志》上,7卷,不。2、104 - 111年,2011页。视图:谷歌学术搜索
- r·k·Tekade p v库马尔,n . k . Jain“树枝状分子在肿瘤:不断扩大的地平线,”化学评论,卷109,不。1,49 - 87年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- s . a . Agnihotri n n Mallikarjuna, t . m . Aminabhavi”最新进展在chitosan-based微,纳米粒子在药物输送,”《控释,卷100,不。1,5-28,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- w·e·Rudzinski和t . m . Aminabhavi“壳聚糖作为载体靶向的小干扰RNA,”《控释卷,125年,第209 - 193页,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- a·r·k .查图尔维迪k Ganguly Kulkarni et al .,“Cyclodextrin-based siRNA交付人们:先进的审查,”专家意见在药物输送,8卷,不。11日,第1468 - 1455页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- v . r .先生,p . Patel r . c . Mundargi诉Rangaswamy和t . m . Aminabhavi“聚合物为口服胰岛素交付设备的发展,”专家意见在药物输送,5卷,不。4、403 - 415年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- o . v .资金”,纳米颗粒在生物学和医学中的应用”,《纳米生物,卷2,第三条,2004年。视图:谷歌学术搜索
- c . Damge p Maincent, n . Ubrich“口头交付相关的胰岛素在糖尿病大鼠,聚合物纳米粒子”《控释,卷117,不。2、163 - 170年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- z l . j . c .皮卡智,汗,t . Saxl和d·j·s .桦木、“纳米及其潜在的糖尿病研究和实践,“糖尿病/代谢研究和评论,24卷,不。8,604 - 610年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- b . Fadeel和a . e . Garcia-Bennett”更好的安全比抱歉:理解无机纳米粒子的毒理学性质制造的生物医学应用程序,”先进的药物输送的评论,卷62,不。3、362 - 374年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . Lazau l . Mocanu米隆,p . Sfirloaga et al .,“考虑关于TiO的使用2掺杂纳米粒子在医学上,“消化纳米材料和Biostructures杂志》上,2卷,第263 - 257页,2007年。视图:谷歌学术搜索
- 山口,h .小林t成田et al .,“Sonodynamic疗法使用water-dispersed TiO2聚乙烯乙二醇化合物对神经胶质瘤细胞:细胞毒性机制的比较与光动力治疗,”超声波声化学,18卷,不。5,1197 - 1204年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 吉冈k .山下式y, k Higashisaka et al .,“二氧化硅和二氧化钛纳米颗粒导致小鼠妊娠并发症,”自然纳米技术》第六卷,没有。5,321 - 328年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Benezra o . Penate-Medina p . b . Zanzonico et al .,“多通道硅纳米粒子有效cancer-targeted探测人类黑色素瘤模型中,“临床研究杂志,卷121,不。7,2768 - 2780年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- x, j . Liu SiO h . et al。。2纳米颗粒诱导细胞毒性和蛋白质表达改变HaCaT细胞,”粒子和纤维毒理学第一条,卷。7日,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- n Roveri和m . Iafisco“仿生纳米羟基磷灰石的发展应用,”纳米技术、科学和应用程序,3卷,不。1,第125 - 107页,2010。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- h·l . Li, j .道et al .,“修复搪瓷用羟磷灰石纳米粒子作为构建块,”《材料化学,18卷,不。34岁,4079 - 4084年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- z s, s . l . Tang和z l . Ai“羟磷灰石纳米粒子对人肝癌bel - 7402细胞的增殖和凋亡,”世界胃肠病学杂志》上,9卷,不。9日,第1971 - 1968页,2003年。视图:谷歌学术搜索
- n Sanvicens和m·p·马可”多功能纳米粒子:属性和他们的使用在人类医学的前景,”生物技术的发展趋势,26卷,不。8,425 - 433年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . Ostiguy g . Lapointe m . Trottier L . Menard L et al .,“纳米颗粒对健康的影响,”IRSST报告r - 451, 2006。视图:谷歌学术搜索
- c . Ostiguy b Soucy,公司c·伍兹,l . Menard和m . Trottier”化学物质和生物制剂:研究和研究项目健康、纳米粒子的影响第二版,“IRSST报告r - 589,蒙特利尔,加拿大,2008。视图:谷歌学术搜索
- t·哈”,毒理学的21世纪,“自然,卷460,不。7252年,第212 - 208页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
版权
版权©2012 Aura-Ileana Moreno-Vega等。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。