Nature子刊：治療心血管疾病的“定時炸彈”

日期：2012-06-12 11:50:27

在瑞士，每年有超過2萬人（死亡總人數的37%）死于動脈粥樣硬化導致的心血管病。當前有一些治療方法提供給罹患這一疾病的患者，但卻沒有藥物能夠唯獨靶向這一疾病區域，常常會導致全身性的副作用。靜脈注射血管擴張劑（一種可以擴張血管的物質），如硝酸甘油，可以擴張病變血管和其余的動脈。然而，由此可能導致血壓下降，轉而限制了例如心臟病發作時所需的，病變血管擴張產生的預期血流量增加。

為了提高動脈粥樣硬化的治療效果及減小副作用，來自瑞士日內瓦大學、巴塞爾大學的研究人員開發了一種納米容器能夠將血管擴張劑特別釋放到病變區域。相關研究成果在線發布在《自然納米技術》（Nature Nanotechnology）雜志上。

納米技術在醫學中

盡管還沒有動脈粥樣硬化特異性的生物標記物被確定，然而狹窄（血管狹窄）存在一種固有的物理現象稱之為剪應力。這種力是由于動脈狹窄引起的血流量波動所致，與血流平行。通過利用這一現象，該研究小組的人員開發了一種名副其實的“定時炸彈”——這種納米容器在狹窄動脈剪應力的壓力下將釋放出它的擴血管物質。

通過重排經典納米容器例如脂質體中某些分子（磷脂）的結構，科學家們讓它們獲得了一種與正常球狀相反的晶狀體形狀。以晶狀體形式，納米容器隨后可通過健康動脈而不會對其造成損害。這種新的納米容器相當穩定，除遭受狹窄動脈剪應力之時。而這正是該技術進步之處。血管擴張劑只會分送到狹窄動脈處，顯著改善治療效果及降低副作用?！昂喲灾覀兝昧爽F有技術從前未經開發的方面。這一研究為治療心血管疾病患者提供了新的觀點，”日內瓦大學有機化學系Andreas Zumbuehl說。

“納米醫學是一門源自普通納米科學定向于醫學研究的學科。在高科技環境下化學、物理、基礎科學和臨床醫學的跨學科合作有可能導致一個新的研究時代，”HUG心臟病學和普通內科Till Saxer說。

當介入化合物

科學家們是如何設法改變納米容器的形狀使它們類似于晶狀體的呢？通過重排分子結構，日內瓦大學的化學家們用酰胺鍵置換了連接磷脂兩個部分（頭和尾）的酯鍵。酰胺鍵是一種有機化合物能夠促進磷脂間的互作。一經修飾，分子水合然后加熱就形成了一種液狀球體，在冷卻時以晶狀體形式松弛固化。

研究人員隨后制作出心血管系統模型，利用不同程度阻塞的聚合物管代表健康和狹窄的動脈。接下來，一種人工心臟泵被連接到這些動脈上以再現血管狹窄引起的剪應力。將這一納米容器注入到該系統中，并抽取來自健康和狹窄區域的樣品。研究結果表明相比非病變區域，活性藥物以較高濃度存在于病變區域，如果藥物以單一的方式分配濃度將更加地明顯。