肿瘤微环境调控导向的介入栓塞材料研究进展

摘要:经导管动脉栓塞及其衍生技术, 如经导管动脉化疗栓塞和经导管动脉放射栓塞, 已成为富血供实体肿瘤的重要局部治疗手段, 尤其在中晚期肝细胞癌中应用广泛。然而, 现有治疗仍以姑息性控制为主, 其疗效受限于单纯血流阻断所诱导的肿瘤适应性反应, 包括缺氧驱动的新生血管形成、代谢重编程及免疫抑制性肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)的建立, 最终导致肿瘤复发与进展。研究表明, 栓塞过程不仅是机械性血流阻断事件, 更是伴随TME 动态重塑的复杂生物学过程。传统栓塞材料与药物洗脱微球主要依赖被动血管阻断, 仍缺乏对栓塞后TME 演化过程的主动调控能力。因此, 介入栓塞材料正由单一栓塞功能向TME 调控导向的多维度设计转变, 通过结构与功能协同, 实现对缺氧、代谢及免疫微环境的系统干预。围绕这一设计思路转变, 从空间调控、时序编程释放、信号响应及外场能量驱动等方面总结栓塞材料的结构设计与作用机制, 并探讨其在免疫重塑及不同临床场景中的应用前景, 以期为介入栓塞治疗的优化与转化提供理论支持。

无机介入生物材料: 从基础研究到临床转化

摘要: 目前全球肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)新发病例数位居第六位, 死亡率却高居第三位, 极大威胁人类生命健康。针对不可切除肝癌患者, 经动脉栓塞/ 化疗栓塞(transarterial embolization/chemoembolization, TAE/TACE)已经成为临床一线治疗方案, 具有优异的治疗效果和较低的副作用。然而, 肝肿瘤动脉栓塞后, 肿瘤微环境会进一步恶化(如乏氧、酸性pH、血管异常及免疫抑制等), 从而增加肿瘤复发与转移风险, 导致TAE/TACE 治疗失败。针对上述肿瘤微环境问题, 作者团队近年来围绕创新无机生物介入材料, 开展从基础研究到临床转化的应用探索。重点总结作者团队关于创新无机生物介入材料及其调控肿瘤微环境、逆转肿瘤免疫抑制、联合外源刺激等增效TAE/ TACE 治疗, 以及创制栓塞微球早期临床探索等相关工作, 相关研究已使肝癌患者切实获得显著的治疗效果。最后, 指出当前TACE 治疗存在的局限与介入栓塞材料未来发展方向, 以期加速介入生物材料的临床转化。

新型生物栓塞材料: 从物理封堵到智能协同

摘要:经导管动脉栓塞(transcatheter arterial embolization, TAE)已成为中晚期肝癌的核心微创治疗手段之一。但传统栓塞剂多属于“被动物理封堵”, 在栓塞可控性、可视化追踪及协同治疗方面存在明显不足。近年来, 功能化生物材料正驱动栓塞体系从单纯的“物理封堵”向“功能集成-智能响应-主动导航”的栓塞-治疗精准协同模式变革。相关研究从机械栓塞器械的结构/力学性能优化, 发展到可注射原位成形的液体/ 凝胶栓塞剂, 再到集载药控释、肿瘤微环境调控、与外源物理能量场(激光、磁、放射等)协同治疗于一体的多功能平台, 并进一步发展到可在外场引导下精准到达靶区治疗的微纳机器人。以功能演进为主线, 归纳了上述新型TAE 治疗策略的各类代表性设计与关键问题, 探讨了该领域面临的挑战, 旨在为下一代智能可协同治疗的栓塞材料的设计提供新思路。

肝癌经动脉介入治疗相关栓塞材料研究进展

摘要: 原发性肝癌是全球发病率、致死率均居前列的消化道恶性肿瘤, 超70%患者初诊时已失去根治性手术机会。经动脉介入栓塞治疗是不可切除肝癌的核心治疗手段, 其中栓塞材料直接决定治疗效果与安全性。临床常用栓塞材料以罂粟乙碘油、常规栓塞微球为主, 在中晚期肝癌治疗中应用广泛, 但仍存在栓塞效果有限、靶向性不足、功能单一等问题。近年来,放射性微球、智能响应型水凝胶等新型材料快速发展, 极大丰富了肝癌经动脉介入栓塞治疗的材料体系。系统综述液体栓塞剂(包括罂粟乙碘油、水凝胶等)和固体栓塞剂(包括载药微球、空白微球、放射性微球等)的性能特点、研发进展及临床应用, 为临床合理选用及新型介入栓塞材料的研发与优化提供参考。

新型功能化肝癌栓塞材料研究进展

摘要: 经动脉化疗栓塞治疗作为中晚期肝癌的标准治疗方式, 主要通过栓塞剂阻塞肿瘤供血血管、同时靶向递送化疗药物来杀伤肿瘤。但传统栓塞材料仍存在功能单一、栓塞效果差、肿瘤反应不佳等局限, 严重限制了疗效突破与治疗范式升级,亟待开发新一代栓塞材料以推动肝癌治疗的进步。系统梳理了从传统栓塞材料到新型功能化材料体系的研究脉络, 总结了现有栓塞体系面临的主要问题与新型栓塞材料的设计理念, 重点聚焦于栓塞性能优化、显影追踪功能、药物控制释放、免疫微环境调控、多种疗法协同等新型功能化栓塞材料的前沿进展, 并对未来的发展方向进行了展望, 旨在对肝癌栓塞领域的研究提供更多的思路。

新型介入生物栓塞材料的研究进展

摘要:随着材料科学的不断发展, 越来越多的生物栓塞材料应用于介入医学领域。血管栓塞治疗已成为治疗良恶性肿瘤及出血、动静脉畸形、动脉瘤等血管相关疾病的常用治疗手段。生物栓塞材料可分为机械装置、固体颗粒栓塞剂、液体栓塞剂、液-固相转换栓塞剂等。其中, 明胶海绵、碘化油、聚乙烯醇等已经进入到临床应用阶段, 但这些栓塞材料的理化性质、生物学功能仍有待提高。介入生物栓塞材料已由功能单一向具有多功能集成、多模态成像、降解可控与良好可操控性的智能响应型栓塞材料发展。对生物栓塞材料在介入治疗中的作用、分类及演化进行了综述, 并讨论了不足和发展方向。

我国生物医用弹性体材料产业发展研究

摘要:生物医用弹性体材料作为医疗器械和耗材的关键材料,在改善居民健康和生活质量方面发挥着重要作用,相关产业应用前景广泛、附加值高、增长快速;在技术迭代加速、临床需求升级的新形势下,开展系统性的产业发展研究尤为迫切。本文按照生物医用聚氨酯弹性体及其医疗制品、生物医用硅橡胶及其医疗制品、其他生物医用弹性体(医用天然橡胶、医用热塑性硫化橡胶、医用热塑性弹性体、医用杜仲橡胶弹性体、可降解生物医用弹性体、水凝胶生物医用弹性体)及其医疗制品的分类,全面总结了相关材料的基本情况、产业现状、发展方向等。研究认为,我国生物医用弹性体材料应用范围快速拓宽、市场规模持续扩大、产业发展水平稳步提升,但在材料性能优化提升、关键技术创新突破、行业标准体系构建等方面存在明显不足。为此建议,在攻关临床广泛应用和亟需的复杂医疗制品、推动原材料及其制品创新和工程应用转化、增强原材料及其制品的安全性和市场竞争力、以协同创新加速技术攻关与产业化等方面采取切实行动,推动我国生物医用弹性体材料产业高质量和可持续发展。

功能肽合成和挖掘策略研究进展

摘要:功能肽是由2~50个氨基酸组成的短链肽,近年来因其特异性强、作用迅速及副作用低而成为开发新药和功能原料的重要研究热点。首先,本文梳理了功能肽的分类、作用机制及应用场景,总结了不同类型功能肽的特点和在生物医药、食品科学及化妆品等领域的应用。接着,针对功能肽的合成方法,探讨了化学合成与生物合成的最新进展,比较了这两种制备工艺的优缺点以及各自的适用场景。在功能肽挖掘策略方面,本文综述了噬菌体表面展示技术、机器学习算法、分子对接技术及人工智能技术等方面的最新研究,这些技术在功能肽的筛选和设计中展现出重要潜力,提升了研究的效率与准确性。展望未来,功能肽的研究将面临新的挑战与机遇。如何改进合成工艺以提高效率,如何通过结构修饰提高功能肽稳定性,以及如何利用计算机辅助优化和人工智能设计多功能肽,将成为重要的研究方向。同时,加强功能肽的安全性和有效性的评估能进一步提升功能肽的应用潜力。

AMPK介导线粒体自噬的分子机制及其调控动物生理健康的作用

摘要:随着中国畜牧养殖转型,从细胞层面探究生理调控机制对保障动物健康、提升生产效益具有重要意义。综述了AMP 激活的蛋白激酶(AMP−activated protein kinase,AMPK)介导线粒体自噬的分子机制及其在动物生理健康中的作用,详细阐述了AMPK 的结构功能、激活机制及其通过直接(如磷酸化MFF、激活TBK1)和间接(调控ULK1、PGC−1α 和mTOR 通路)途径调控线粒体自噬的过程;分析了在营养缺乏、氧化应激及疾病感染等条件下,AMPK 与线粒体自噬的协同保护作用:AMPK 作为细胞内关键的能量感受器,在线粒体自噬维持细胞稳态过程中发挥多维度的重要调控作用。AMPK 不仅可直接调控线粒体自噬,还能通过调节ULK1、PGC−1α 和mTOR 等下游信号通路影响线粒体自噬。探讨了该调控轴对动物肌肉发育、肉品质、抗氧化应激能力及免疫功能的积极影响,以期为通过探究生理调控机制,促进动物健康生长提供科学理论依据。 

仿生医用诊疗针设计制造研究

摘要:医用诊疗针作为多种医疗操作中的关键器械,其性能优化始终是微创医学领域的研究重点。针对传统诊疗针存在的穿刺阻力大、组织损伤不可控及操作精度不足等核心问题,从仿生学视角提出多维度优化路径:通过复现生物穿刺器官的功能性结构实现穿刺力动态调控;借鉴黄蜂产卵器的多段耦合运动原理构建柔性组合针系统,显著提升穿刺路径的主动操控性;将表面微织构与振动辅助协同设计,有效分散组织应力分布和摩擦力。研究揭示出仿生结构在降低机械损伤、抑制软组织位移及增强靶向精准度方面的关键作用,并在此基础上展望仿生医用诊疗针的未来发展趋势,为新一代诊疗针的研发提供理论依据与技术参考。