新型“水凝胶”抗癌药物载体为癌症治疗带来了新希望

最近的癌症治疗依赖于使用几种来自生物来源的药物，包括不同的细菌和病毒等。然而，这些以生物为基础的药物很容易被降解，因此在给药进入体内后被灭活。因此，从癌症治疗的角度来看，这些药物在靶肿瘤部位的有效传递和释放是至关重要的。

最近，科学家们发现了一种独特的三维含水聚合物，称为水凝胶，作为有效的药物输送系统(DDSs)。由于DDSs的网状结构和有机组织的一致性，装载在这些水凝胶中的药物保持相对稳定。此外，可以通过设计水凝胶来控制药物的释放，使其根据特定刺激或条件的微小变化而膨胀或收缩，如温度或pH值(决定环境的酸度)。例如，当肿瘤微环境中的酸性条件达到一定水平时，DDSs就会收缩或膨胀并释放药物。

然而，目前还没有一种方法可以一锅合成水凝胶，使其对多种刺激产生反应，并在肿瘤靶部位降解释放药物。直到现在。

现在，一个由东京科学大学Akihiko Kikuchi教授领导的科学家团队报告了一种独特的可降解水凝胶的生产，这种水凝胶模仿肿瘤的微环境，在“还原”环境中对多种条件下的变化做出反应。正如Kikuchi教授所观察到的，“为了制备可降解的水凝胶，并在肿瘤微环境变化下释放药物，我们制备了对温度、pH值和还原环境做出反应的水凝胶，并分析了它们的特性。”

他们的研究发表在《科学》杂志上可控释放杂志kikuchi教授与他的同事与来自东京科学大学的同事，Moeno Tago女士和Yu Ando女士和他的合作者以及他的合作者，以及来自大阪大学的Taka-Aki Asoh教授 - 细节从合成聚合物聚（乙二醇）二缩水甘油醚和含硫的有机化合物胱胺设计这些新型水凝胶的步骤。响应于低温，这些水凝胶在生理温度下缩小时膨胀。另外，水凝胶借助于具有叔氨基的优点来响应pH变化。这里必须注意的是肿瘤微环境由于肿瘤细胞的糖酵解作用，波动在5.5到6.5之间。在这种环境的还原性条件下，水凝胶因二硫键断裂而降解，转变为低分子量的水溶性低聚物，容易从体内排出。

进一步测试他们的药物释放科学家们在这些水凝胶中加入了特定的蛋白质，利用它们的温度依赖性的膨胀-消肿行为，并在酸性或还原条件下测试药物的可控释放。研究发现，可以通过改变凝胶的网目大小来控制载药量水凝胶聚合物网络通过改变温度，这表明定制这些DDSs为特定的药物输送的可能性。

此外，水凝胶的网络结构和网络中的静电相互作用保证了蛋白质的完整保存直到交付，不受周围环境pH值变化时水凝胶的膨胀和收缩的影响。科学家们发现，装载的蛋白质药物只有在还原条件下才能完全释放。

利用这些水凝胶以及它们所提供的易处理性，医生可能很快就能设计出针对患者的“定制”水凝胶，从而大大促进个性化药物的使用。除此之外，这种新的DDS提供了一种杀死手术后留下的癌细胞的方法。正如菊池教授所言，“在癌症切除后将这种材料植入患处，可以消除残留的癌细胞，使其成为一种更强大的治疗工具。”

随着癌症在世界范围内的肆虐，治疗选择需要多样化和升级，以实现定制化和有效的治疗。这种独特而简单的设计技术可以有效生产多刺激响应性水凝胶药物交付到目标肿瘤肿瘤位点可能只是众多有前途的技术之一，这些技术可以解决癌症给人类带来的挑战。

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