凤凰科技讯 北京时间10月17日消息 科学日报报道， 包含传递至特定组织和细胞的纳米粒子的纳米医学将为癌症诊断和治疗提供新方法。理解纳米医学生理化学的相关性，以及它与生物反应和功能的相关性，对于进一步研发抗癌药物至关重要。

三种单分散药物-二氧化硅纳米复合物，最佳大小50纳米

“为了研发具有高级抗癌特性的下一代纳米医学，我们必须理解它们生物化学特性——尤其是颗粒大小——与它们对生物系统发生的相互作用之间的相关性。”美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的材料科学和工程助理教授程建军（Jianjun Cheng）这样解释道。在这项发表在期刊《美国国家科学院院刊》上的最新研究里，程和他的合作作者系统的评估了三种单分散药物-二氧化硅纳米复合物的与大小有关的生物学特征，这些复合物大小分别为20、50和200纳米。

“利用新颖的化学和工程设计，这一领域微型纳米粒子的大小有了重大突破，”程补充说道。“然而，目前大多数被批准的抗癌纳米医学大小为100至200纳米之间，近期研究显示更小的抗癌纳米医学——尤其是50纳米甚至更小——在活的有机体内表现出更好的性能，例如更高的组织渗透和提高肿瘤抑制。”

“在过去的20至30年间，普查显示粒子大小在决定生物分布、肿瘤渗透、细胞内化、清除血浆和组织、以及身体排泄物方面起着关键作用，这些都影响了癌症的治疗效力，”研究第一作者唐莉（Li Tang）这样说道。“我们的研究显示清晰证据表明，抗癌纳米医学存在最优化的粒子大小，导致较高的肿瘤保留。”

在调查的三个纳米复合物中，50纳米的粒子大小提供了深层肿瘤组织渗透、有效地癌症细胞内化以及缓慢的肿瘤清除的最优结合在对抗活的有机体内原发性或转移性肿瘤时表现出最高的效力。

为了进一步获得有关纳米医学的尺寸依赖性在肿瘤积累和保留方面的新见解，研究人员研发了球面对称肿瘤里纳米粒子时空分布的数字模型。这一结果对于指导设计癌症治疗的新纳米医学的未来研究极其重要，程补充说道。此外，伊利诺伊大学研究人员研发的新纳米医学——在最优大小范围内精确的设计大小——有效的阻止人体乳腺癌和预防动物的新陈代谢，展现出治疗一系列人类癌症的前景。

伊利诺伊大学的威利特学者程建军隶属生物工程学院和化学学院、贝克曼高等科学和技术研究所、微电子和纳米技术实验室、基因组生物学研究所、弗雷德里克-塞茨材料研究实验室和伊利诺伊大学癌症中心。

唐在伊利诺伊大学获得了博士学位，他目前是麻省理工学院的博士后研究员。这篇文章的合作作者还包括兽医临床医学助理教授提摩西•范（Timothy Fan）、材料科学和工程助理教授安德鲁•弗格森（Andrew Ferguso）和食物科学和人类营养学教授威廉•海费立（William Helferich）。（编译/严炎刘星）