多伦多大学的秦代和吉姆·奥德菲尔德 血管周围内皮细胞的透射发射显微图像
实心箭头表示纳米粒子(暗点)被内皮细胞吞噬，而不是穿过细胞之间的间隙
信用:Shrey Sindhwani 麻省理工学院的研究人员发现，主动而非被动的过程决定了哪些纳米粒子进入实体肿瘤
这一发现颠覆了癌症纳米医学领域先前的想法，并指向更有效的纳米疗法
癌症纳米医学——一种比标准化疗更具靶向性的治疗方法——的主流理论是，纳米粒子主要通过内皮细胞之间的微小间隙被动扩散到肿瘤中，内皮细胞排列在支持肿瘤生长的血管内壁上
研究人员先前表明，基于纳米颗粒的药物通常只有不到1%到达肿瘤目标
在目前的研究中，研究小组发现，在穿透肿瘤的纳米粒子中，超过95%的粒子穿过内皮细胞——而不是这些细胞之间的间隙
“我们的工作挑战了该领域长期以来的教条，并提出了一个全新的理论，”阿卜杜拉·赛义德说，他是这项研究的合著者，也是沃伦·陈实验室的博士后研究员，沃伦·陈是生物材料和生物医学工程研究所(IBBME)和唐纳利细胞和生物分子研究中心的教授
这项研究今天发表在《自然材料》杂志上
“我们看到许多纳米颗粒从血管进入内皮细胞，并在各种情况下进入肿瘤
内皮细胞似乎是纳米颗粒转运过程中的重要守门人
" 赛义德将纳米粒子比作人们在繁忙的夜晚试图进入受欢迎的餐馆
“有些餐馆不需要预订，而其他餐馆有保镖检查顾客是否预订了，”他说
“保镖比研究人员想象的要普遍得多，大多数地方只接受有预约的顾客
" 研究人员证实，被动扩散不是多重证据的进入机制
他们从动物模型中提取了400多张组织样本图像，发现相对于纳米粒子，内皮细胞几乎没有空隙
他们使用三维荧光成像和活体动物成像观察到了同样的趋势
同样，他们在人类癌症患者的样本中发现内皮细胞之间几乎没有间隙
该小组随后设计了一个动物模型，完全停止了纳米粒子通过内皮细胞的运输
这使得他们能够通过内皮细胞之间的间隙分离被动运输的贡献，这被证明是微小的
研究人员提出了几种内皮细胞可能将纳米颗粒转运到肿瘤中的活性机制，包括结合机制、内皮内通道和尚未发现的过程，所有这些都是他们正在研究的
同时，这些结果对基于纳米粒子的治疗有重要的意义
“这些发现将改变我们对使用纳米粒子将药物输送到肿瘤的想法，”该论文的合著者和医学博士/哲学博士Shrey Sindhwani说
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陈实验室学生
“对纳米粒子传输现象的更好理解将有助于研究人员设计更有效的疗法
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