崔文国教授团队Advanced Fiber Materials：功能化静电纺丝纤维局部治疗肿瘤的进展

静电纺丝是一种制备纳米纤维膜的成熟技术，由于其独特的多孔结构、高载药量和较好的生物相容性等在组织工程支架、药物控释等方面受到广泛关注。近年来，人们发现以静电纺丝纤维为基础的新型药物递送系统针对肿瘤的原位治疗方面有很好的应用前景，为肿瘤的复发和转移这一难题提供了新的解决方案。近期，上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所崔文国教授课题组在《Advanced Fiber Materials》上发表了题为“Functional Electrospun Fibers for Local Therapy of Cancer”的综述论文。论文系统阐述了基于静电纺丝纤维支架的新型药物递送系统在肿瘤的局部治疗方面取得的进展。

首先，文章简要介绍了肿瘤传统的治疗方案及其面临的复发和转移的问题、肿瘤微环境和肿瘤的局部治疗。其次，作者对静电纺丝技术的基本原理进行了描述，并介绍了静电纺丝纤维优越的生物相容性和载药性，以及在肿瘤局部治疗中的应用。为达到预期的药物释放特性，这些载药支架已经从简单的与药物共混发展到精确合成的分层结构，并利用了其表面润湿性、机械性能的变化、纤维的不同组合、无机成分的添加、以及壳核结构的引入（图1）等。接着，本文着重介绍了基于独特的肿瘤微环境而进行的响应性药物递送系统的研究，主要包括了pH、热、磁和光响应等方面（表1）：利用肿瘤微环境呈现微酸性（pH 6.15-7.40）这一特性，针对肿瘤部位的酸性敏感释药的载药静电纺丝纤维得到了很广泛的研究并取得了很大的进展；通过将温敏性元素引入静电纺丝载药体系来达到负载药物的温敏性释放也是药物响应性释放的一种重要策略；与正常组织相比，肿瘤细胞更易受到高温的影响，因此，利用磁响应纳米粒子在磁场的作用下产生这一特性，将磁纳米粒子加入静电纺丝纤维中进行肿瘤的局部热疗也为肿瘤的局部热疗提供了新的策略，进一步地，局部热疗与药物控释的结合也是最新的研究热点之一；与磁响应相似，近红外光也是进行局部热疗的手段之一，因此，将光响应因素与静电纺丝纤维相结合达到局部热疗和药物响应性释放也是一种新的研究策略。此外，本文还涉及到了基于干细胞以及机体免疫的结合纳米纤维支架给药系统的癌症疗法（图2）。最后，作者分析了静电纺丝纤维支架在局部肿瘤治疗中可能存在的降解后的生物毒性以及机体免疫应答等问题，并对其应用前景进行了展望。上海交通大学医学院附属瑞金医院博士后赵静文为本文第一作者，崔文国教授为通讯作者。

图1. 壳核结构的静电纺丝纤维的制备流程以及在肿瘤局部治疗中的应用举例

表1. 不同应激响应性药物释放的静电纺丝纤维的组成和结构

图2. 静电纺丝纤维与干细胞疗法以及机体免疫相结合的肿瘤局部治疗举例

课题组简介：

崔文国，教授/博导，上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所。主要基于静电纺丝纤维基的转化生物医用材料，从事骨组织工程与骨、关节修复重建的研究。以第一/通讯作者发表SCI论文120余篇（IF>10的30余篇），引用6200多次，H=40，专利40多项，主编Elsevier书籍1本、参编9本国际书籍章节。担任Mater Sci Eng:C（Elsevier）和BMC Mater（Spring Nature）的Associate Editor。主持滚球体育 部重点研发计划课题、国家自然科学基金重点项目、面上项目、上海市科委、上海交大及医学院等各类课题10余项，曾获国家级青年人才计划、上海市人才发展基金、交大医学院双百人、交大晨星学者等人才计划支持。曾获2018年教育部高等学校科学研究优秀成果奖一等奖，2018年中西医结合学会科学技术奖二等奖，2014年上海市滚球体育 进步一等奖、2013和2012年教育部高等学校科学研究优秀成果奖二等奖两次、中华医学奖等协会奖项。现任中国生物材料学会骨再生技术专业委员、中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员、中国康复医学会修复重建外科专委会青年委员和基础与材料学组委员、中华医学会骨科基础青年委员、中国研究型医院学会运动医学专业委员会委员、中国生物医学工程学会纳米医学与工程分会青年委员。（欢迎致力于组织修复重建的生物、材料、药剂、化学等各交叉专业博士后加盟该团队）

原文信息：

Jingwen Zhao, Wenguo Cui*.Functional Electrospun Fibers for Local Therapy of Cancer.Adv. Fiber Mater.,2020.

https://doi.org/10.1007/s42765-020-00053-9

期刊介绍：

《先进纤维材料》 (Advanced Fiber Materials)（ISSN: 2524-7921 (Print) 2524-793X (Online)）是一本由同行评议、国际性、跨学科的研究期刊，旨在发表纤维材料、纤维基器件及其应用领域内高水平论文，反映纤维领域的快速前沿发展。Advanced Fiber Materials由东华大学纤维材料改性国家重点实验室发起，中国科学院院士朱美芳教授任主编，东华大学和中国材料研究学会共同主办，由Springer Nature出版集团代理海外纸本发行和全球电子版发行，发表论文类型包括原创研究、综述文章、前瞻性快报、观点、新闻和亮点。本期刊将于2020和2021年每年发行6期，欢迎广大科研人员将高质量的研究论文、综述文章等投稿至此期刊。所有文章在接受后将立即在线发布并可以被引用，作者无需缴纳任何版面费(2019-2020年底)。Advanced Fiber Materials创刊前两年（2019-2020年底）所收录的文章都可免费直接获取，无需订阅。欢迎投稿！

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