一种纳米包含器可以释放血管舒张剂内容物到指定的病变部位

在瑞士，每年有20,000多人（占总死亡人数的37%）死于动脉粥样硬化引起的心血管疾病。还没有药物能仅作用于病变区域，目前采用的治疗方案又经常产生副作用。静脉注射血管舒张剂（一种可以扩张血管的物质），如硝酸甘油，这类物质具有扩张病变动脉及健康动脉的双重作用。这类药可降压，限制了扩张病变血管来增加血流的愿望和需要，比如在心脏病发作的时候。为了提高治疗动脉粥样硬化的有效性及降低副作用，来自UNIGE、HUG和巴塞尔大学的研究团队发明了一种纳米包含器，可以释放它们的血管舒张剂内容物到指定的病变部位。

医学中的纳米技术

尽管还没有动脉粥样硬化的特异性的生物标志物被发现，但是存在一个固有狭窄的物理现象，被称作是剪应力。这种力由动脉狭窄诱发的血液流速的波动与血液流动并行产生。基于这种现象，这个团队的研究者们发明了一个“定时炸弹”作用的一个纳米包含器，它可在血管狭窄处的剪应力压力作用下下会释放其血管舒张剂成分。通过经典纳米包含器的特点分子（磷脂类）的重排结构，科学家可以将它塑造成与正常球形相反的棱晶。在晶体的状态，纳米包含器将会顺利通过健康的动脉。这种新的纳米包含器除了遭受来自狭窄动脉的剪应力外具有极好地稳定性。这也恰巧是这个纳米技术目的。血管舒张成分只被分布到狭窄血管，可以显著提高疗效并减少副作用。

“一般的说，我们利用了1个当前技术所没有被开发的方面。这个技术为心血管疾病的患者提供了新的视角”工作于UNIGE有机化学系的Andreas Zumbuehl解释道。

“纳米医学是一门从纳米科学衍生的学科，其只关注医学研究。在高科技的环境下，由化学、物理学、基础科学和临床医学组成的跨学科合作可能提供一个新纪元，”供职于心血管和一般内科中心的states Till Saxer说。

“这种纳米材料在所有学科中存在，但是纳米医学最有意思的方面是其视界（或视野或包容能力），这种视界允许研制临床产品，这种临床产品从研究计划最开始的阶段就整合了全球的医疗观点“巴塞尔的生物材料科学中心的领导者states Bert Müller说。

当化学开始加入

科学家们是如何改变纳米包含器的形状，使其变成类似棱晶的形状？

通过重排分子的结构，UNIGE的化学家用一个酰胺键取代了连接两部分磷脂（首和尾）的酯键，用一个有机化合物催化了磷脂间的反应。.

一旦更改，这种分子被水合，受热形成液态的球形，将会散开，遇冷将会变成棱晶样的固体。然后研究者们用不同阻塞程度的多聚物管代表健康和狭窄动脉模拟了心血管系统。然后，将一个人造心外泵系统连接到这些动脉来产生由血管狭窄诱导的剪应力。纳米包含器被注射到这个系统，取样于狭窄和健康部位。结果显示活性药物在病变部位比正常部位具有较高的浓度，这种浓度比药物被均匀分布的行为要好的多。