澎湃新聞記者從中國科學院深圳先進技術(shù)研究院（下稱“深圳先進院”）獲悉，近日，深圳先進院材料所喻學鋒研究員團隊與深圳先進院醫(yī)藥所、復旦大學附屬中山醫(yī)院等團隊合作，成功制備出可穿透慢性呼吸系統(tǒng)疾病粘液屏障的黑磷納米藥物控釋載體。

該成果發(fā)表于化學領(lǐng)域權(quán)威刊物《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition），題為“Mediated Drug Release from Nano-Vehicles by Black Phosphorus Quantum Dots for Efficient Therapy of Chronic Obstructive Pulmonary Disease（黑磷量子點介導的納米載體藥物釋放高效治療慢性阻塞性肺?。?。論文第一作者為深圳先進院材料所李志斌副研究員，通訊作者為喻學鋒研究員、王懷雨研究員和復旦大學附屬中山醫(yī)院張靜教授。

黑磷量子點介導的納米藥物控釋載體（PEG@CS/BPQDs-AM NPs）制備過程及其穿透慢阻肺粘液屏障遞送藥物治療示意圖 深圳先進技術(shù)研究院 圖

慢性呼吸系統(tǒng)疾病是一類常見多發(fā)疾病，據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）數(shù)據(jù)，以慢性阻塞性肺疾?。璺危┑葹榇淼南潞粑栏腥炯膊∫殉蔀槿虻谌笾滤兰膊。磕陮⒔?00萬人因此死亡，并且死亡人數(shù)呈現(xiàn)逐年遞增趨勢。

研究團隊指出，缺乏有效的治療藥物是當前慢性呼吸系統(tǒng)疾病特別是慢阻肺疾病難以治愈的主要原因。值得一提的是，導致慢阻肺疾病不易治愈的另一個重要原因是常規(guī)治療藥物難以有效遞送，藥物的有效給藥效率低。

由于慢阻肺疾病常導致患者肺部發(fā)生異常炎癥反應，進而引起咳嗽并在氣道分泌粘液形成一道“屏障”，阻隔了藥物的有效遞送。與此同時，在粘液中滋生的大量病菌逐漸定植，形成致密的病菌生物膜以躲避藥物的殺傷，產(chǎn)生耐藥性。

針對上述“屏障”問題，研究團隊采用離子交聯(lián)法將殼聚糖與黑磷量子點相結(jié)合，通過PEG表面修飾，成功構(gòu)建了一種由黑磷量子點介導的納米藥物控釋載體（PEG@CS/BPQDs-AM NPs）穿透肺部粘液屏障，在提升藥物遞送能力的同時發(fā)揮協(xié)同治療慢阻肺疾病的功效。

實驗結(jié)果表明，親水性PEG與帶正電荷的殼聚糖有助于納米載體迅速穿透粘液層粘附于上皮細胞。此后，納米載體內(nèi)部的黑磷量子點可迅速氧化降解產(chǎn)生磷酸根離子并形成微酸環(huán)境裂解納米球促進藥物釋放。同時，黑磷量子點的氧化降解也促進了殼聚糖氨基基團的質(zhì)子化，提升了殼聚糖的抗菌功效，有效地避免了生物膜的形成。

研究團隊還通過動物實驗表明，PEG@CS/BPQDs-AM NPs能明顯改善小鼠慢阻肺氣道阻塞癥狀，顯著增強對銅綠假單胞菌的抑制效果，在提升藥物治療效果的同時大大降低了治療的毒副作用。

該研究為解決因呼吸系統(tǒng)疾病粘液屏障所導致的藥物治療效果不佳問題提供了新的治療策略。