多级响应聚多肽-聚乙二醇胶体粒子的可控组装及在可视化药物传输中的应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21872085
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    66.0万
  • 负责人：
    崔基炜
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    B0204.胶体与界面化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The variations of tumor microenvironments provide a new avenue to fabricate stimuli-responsive drug carriers, improve targeting ability and therapeutic efficacy. Colloidal particles composed of polymers have been widely used for drug delivery, which has attached great attention from scientists. Herein, we focus on the assembly of multistaged responsive, highly targeted polypeptide-poly(ethylene glycol) drug delivery systems and investigate the effect of the polypeptide composition and length on particle structure, size, stability, and surface chemistry. Based on these research, we will conclude the influence of the tunable physicochemical properties of the drug carriers on their biological behaviors. The multistaged responsiveness and targeting ability will be optimized via simulating the differences of biological microenvironments, tumor sites, and intracellular microenvironments for controlled anti-cancer drug release at designed sites. In addition, molecular imaging technology (e.g., fluorescence, optoacoustic, and magnetic resonance imaging) will be utilized for visual and trackable chemotherapy. The aim of this project is to engineer polypeptide-poly(ethylene glycol) drug carriers with high targeting and controlled release ability to decrease the side effect of anti-cancer drugs and increase the drug delivery efficacy.
肿瘤微环境的变化为构筑具有刺激响应性的药物载体、提高载体的靶向性和治疗效果提供了新思路；利用高分子组装的胶体体系已被广泛地应用于药物传输，是目前肿瘤诊疗的研究热点。本项目瞄准具有分级响应性和高靶向性的聚多肽-聚乙二醇药物载体，考察聚多肽的组成和链长对载体的组装结构、尺寸、稳定性、表面化学性质的影响，获得载体物理化学性质的调控对其与生物体系相互作用的规律。通过模拟正常生理环境、肿瘤部位、肿瘤细胞内微环境的差异，优化载体的分级响应性能和靶向功能，实现可控、定点地释放抗癌药物，并利用多模式分子影像技术（荧光、光声、核磁共振成像等），达到对肿瘤的可视化靶向化疗。本项目的目标是构筑集靶向性高、药物可控释放于一体的聚多肽-聚乙二醇药物载体，降低抗癌药物的副作用并提高给药效率。

结项摘要

本项目利用聚多肽和聚乙二醇作为主要构筑基元，通过自组装和模板法等策略构筑了功能高分子纳米载体，并探究了在药物递送中的应用。考察了组装基元的种类和比例对纳米载体的尺寸、稳定性、表面化学性质的影响，通过使用pH、氧化还原敏感的化学键调控了纳米载体的刺激响应性。重点研究了纳米载体的物理化学性质变化对其与生物体系相互作用的规律，构筑的聚乙二醇纳米载体能够克服体内的加速血液清除现象，载体表面修饰靶向分子可以有效提高载体在肿瘤部位的富集和肿瘤细胞的内吞作用。对纳米载体进行药物负载，探索了在肿瘤化疗、光疗、免疫治疗、多模式联合治疗方面的应用，并利用分子影像技术（荧光、核磁共振成像等），实现了肿瘤的可视化治疗。本研究旨在发展新方法构筑功能性聚多肽-聚乙二醇纳米载体，获取纳米-生物相互作用的机制和规律，为提高药物递送效率提供新思路。

项目成果

期刊论文数量（31）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（6）
Antifouling and pH-Responsive Poly(Carboxybetaine)-Based Nanoparticles for Tumor Cell Targeting
用于肿瘤细胞靶向的防污和 pH 响应型聚（羧基甜菜碱）纳米颗粒
  • DOI：
    10.3389/fchem.2019.00770
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Frontiers in Chemistry
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Feng Ding;Shuang Yang;Zhiliang Gao;Jianman Guo;Peiyu Zhang;Xiaoyong Qiu;Qiang Li;Mingdong Dong;Jingcheng Hao;Qun Yu;Jiwei Cui
  • 通讯作者：
    Jiwei Cui
Poly(ethylene glycol)-Mediated Mineralization of Metal–organic Frameworks
聚乙二醇介导的金属有机骨架矿化
  • DOI：
    10.1039/d0cc03734f
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Chemical Communications
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Qun Yu;Yuan Tian;Meng Li;Yuan Jiang;Haifeng Sun;Guiqiang Zhang;Zhi-liang Gao;Wei Zhang;Jingcheng Hao;Ming Hu;Jiwei Cui
  • 通讯作者：
    Jiwei Cui
Targeted Poly(ethylene glycol) Nanoparticles for Photodynamic Therapy
用于光动力治疗的靶向聚乙二醇纳米颗粒
  • DOI：
    10.1016/j.colsurfa.2020.125394
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Colloids and Surfaces A
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiao Fu;Haifeng Sun;Guiqiang Zhang;Kaijie Zhao;Yuan Tian;Zhi-liang Gao;Jiwei Cui;Qun Yu
  • 通讯作者：
    Qun Yu
Principles of Cation−π Interactions for Engineering Mussel-Inspired Functional Materials
工程贻贝功能材料的阳离子相互作用原理
  • DOI：
    10.1080/01615440.2021.2018373
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Accounts of Chemical Research
  • 影响因子：
    18.3
  • 作者：
    Huimin Geng;Peiyu Zhang;Qiongyao Peng;Jiwei Cui;Jingcheng Hao;Hongbo Zeng
  • 通讯作者：
    Hongbo Zeng
Ligand-Functionalized Poly(ethylene glycol) Particles for Tumor Targeting and Intracellular Uptake
用于肿瘤靶向和细胞内摄取的配体功能化聚乙二醇颗粒
  • DOI：
    10.1021/acs.biomac.9b00925
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Biomacromolecules
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Jiwei Cui;Karen Alt;Yi Ju;Sylvia T. Gunawan;Julia A. Braunger;Ting Yi Wang;Yunlu Dai;Qiong Dai;Joseph J. Richardson;Junling Guo;Mattias Björnmalm;Christoph E. Hagemeyer;Frank Caruso
  • 通讯作者：
    Frank Caruso

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低免疫原性聚乙二醇-多酚凝聚体纳米载体的构筑及性能研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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