基于炎症性肠病(IBD)的独特解剖结构和位置,口服药物治疗因其便利性和对胃肠道的直接可及性成为管理IBD的主要方式。然而,在应用过程中必须设计高效的递送系统来应对严酷的胃肠道环境。本研究提出了一种创新的口服药物递送系统,使用装载纳米马达(NM)的可溶性微胶囊来治疗IBD。MnO2-Au-mSiO2纳米马达具有部分包封的MnO2天线,可将活性氧转化为氧气,从而实现纳米马达的自主推进。虾青素(AST)以其抗炎特性而闻名,被装载到纳米马达的介孔二氧化硅(mSiO2)中(AST@NMs)。AST能有效降低炎症并将巨噬细胞从促炎性(M1)表型转变为抗炎性(M2)表型。为了保护纳米马达免受严酷消化环境的影响并实现肠道响应性释放,我们使用光固化3D打印技术制备了肠溶包被的口服微胶囊(MCs)。此外,为了防止AST@NMs泄漏,在微胶囊表面原位固化了一层海藻酸钙外壳(AST@NMs@MCs)。体外和体内实验表明,AST@NMs@MCs能有效降低炎症,修复肠道屏障,调节肠道菌群。这些发现强调了微胶囊对AST@NM的保护作用,突显了其作为治疗结肠炎的潜在策略的前景。
1. 开发了一种新型的自驱动纳米马达系统,利用MnO2将活性氧转化为氧气实现自主推进,提高了药物递送效率。2. 采用光固化3D打印技术制备肠溶性微胶囊,实现了对纳米马达的保护和精确控制释放。3. 通过海藻酸钙原位固化技术,解决了药物泄漏问题,提高了系统的稳定性。1. 在开发口服药物递送系统时,应充分考虑胃肠道的特殊环境,设计多重保护机制来确保治疗效果。2. 将新型制造技术(如3D打印)与传统制药技术相结合,可以实现更精确的药物递送系统设计。3. 在开发治疗策略时,应同时关注多个治疗目标,如本研究中同时实现了抗炎、修复屏障和调节菌群的功能。1. 自驱动纳米马达的设计理念可以扩展到其他疾病治疗领域,特别是需要主动靶向和持续作用的疾病。2. 3D打印技术在药物递送系统制备中,开发新型可打印材料,设计更复杂的结构以实现多重药物递送3. 微胶囊保护策略的应用前景:- 其他易降解药物的保护 - 蛋白质药物的口服递送 - 活性生物制剂的保存和运输4. 肠道微环境响应性递送系统的开发方向:- 研究其他微环境触发机制 - 开发新型响应性材料 - 探索更精确的释放控制策略A Programmable Oral Nanomotor Microcapsule for the Treatment of Inflammatory Bowel Disease
Adv. Funct. Mater. (IF 18.5)
Pub Date : 2024-11-03
DOI : 10.1002/adfm.202413261
Jingwen Han, Jiamin Ye, Jiacheng Shi, Yueyue Fan, Xue Yuan, Ruiyan Li, Gaoli Niu, Muhammad Abubakar, Yong Kang, Xiaoyuan Ji
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