三十多年來，生物醫(yī)學(xué)納米材料已被成功開發(fā)用于治療診斷學(xué)——一個復(fù)合術(shù)語，指的是腫瘤的診斷和治療。納米粒子必須到達(dá)腫瘤部位及其獨特的微環(huán)境才能靶向治療腫瘤。

最近的研究表明納米粒子的物理特性，尤其是它們的大小和形狀，極大地影響了它們的生物學(xué)行為。在粒子通過各種其他健康的生理微環(huán)境循環(huán)后，必須控制這些材料特性，以確保在腫瘤處釋放治療。

在《應(yīng)用物理評論》中，來自中國和的研究人員研究了生物學(xué)如何觸發(fā)某些類型的納米粒子的形態(tài)變化。這些類型的粒子被稱為智能可變形納米粒子，因為它們可以在周圍環(huán)境的刺激下改變它們的大小和形狀。

這些智能可變形納米粒子特別有希望用于腫瘤治療學(xué)，因為它們的物理特性將適應(yīng)生理學(xué)。這些適應(yīng)改進(jìn)了靶向治療的粒子循環(huán)、生物分布、腫瘤滲透、腫瘤滯留和亞細(xì)胞分布。

“智能可變形納米粒子可以根據(jù)治療需求在不同的生理條件下改變其形態(tài)，”共同作者丁建勛說。“在我們的研究中，我們揭示了這些智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及轉(zhuǎn)換的深入機制。”

研究人員將可變形納米粒子的設(shè)計作為其構(gòu)建的指導(dǎo)方針，并討論了治療診斷學(xué)領(lǐng)域的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。Ding和他的同事通過納米粒子轉(zhuǎn)化設(shè)計的新分類和促成變化的機制展示了他們的見解。

例如，研究人員將設(shè)計轉(zhuǎn)換分為兩大類：尺寸和形狀。對于尺寸可轉(zhuǎn)換的納米粒子，改變進(jìn)一步分為小到大和大到小的轉(zhuǎn)換。該研究揭示了基于其結(jié)構(gòu)的可變形納米粒子的詳細(xì)而合理的設(shè)計。

至于促成納米粒子轉(zhuǎn)變的機制，“我們認(rèn)為結(jié)構(gòu)和刺激都做出了巨大貢獻(xiàn)，”丁說。“例如，不同的pH值決定了轉(zhuǎn)化的準(zhǔn)確位點，這與不同的生理、細(xì)胞外和內(nèi)/溶酶體條件相關(guān)。”

過去，具有恒定物理形態(tài)的納米顆粒已被廣泛研究并應(yīng)用于腫瘤治療學(xué)，而最近對納米顆粒轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的研究主要集中在對刺激的反應(yīng)上。然而，到目前為止，還沒有對形態(tài)可轉(zhuǎn)換納米粒子的設(shè)計和應(yīng)用進(jìn)行深入討論。

“我們的評論涵蓋了智能可轉(zhuǎn)化納米粒子的結(jié)構(gòu)設(shè)計、轉(zhuǎn)化機制和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，還包括對其局限性的看法，”丁說。“我們相信這次審查將闡明這一重要領(lǐng)域。”