納米藥物遞送體系是指通過物理或化學方式將藥物分子裝載在納米材料載體上，形成藥物-載體的復合體系。它的主要優點包括：（1）能夠顯著提高靶區的藥物濃度，從而改善藥物的利用率和治療效果，并降低藥物的不良反應；（2）提高難溶性藥物在水溶液中的溶解性；（3）將藥物分子靶向遞送至特定的細胞或器官；（4）可遞送細胞難以攝取的生物大分子藥物（如核酸、蛋白質）至細胞內的活性部位。因此，新型納米載藥體系是目前納米生物醫學領域的研究熱點之一。
最近，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張智軍課題組在新型納米藥物載體研究方面取得系列進展，引起學術界的關注和興趣。他們通過化學修飾氧化石墨烯，實現了抗癌藥物阿霉素和喜樹堿的可控聯合載藥和生物靶向遞送，其在體外實驗中表現出比單一載藥更高的抗腫瘤效應 (Small, 2010, 6, 537- 544)，這項工作入選Small月度Top 10 most accessed articles。
在此基礎上，該研究組進行了氧化石墨烯用于序貫遞送siRNA和DOX的研究。研究發現，陽離子聚合物聚乙烯亞胺（PEI）修飾的氧化石墨烯轉染具有靶向腫瘤抗凋亡蛋白Bcl-2的siRNA進入細胞后，能顯著的抑制Bcl-2蛋白的表達。序貫遞送siRNA和阿霉素表現出顯著的協同增強抗腫瘤效果（Small, 2011, 7, 460-464）。該工作發表后Wiley-VCH Materials Views China立即進行了Highlight報道。最近，張智軍課題組進一步研究了PEI修飾的氧化石墨烯用于介導pGL-3的細胞轉染。實驗結果發現，該納米載藥體系顯示出很高的轉染效率（高于PEI 25K），表明功能化的氧化石墨烯有望成為一種新型高效低毒基因遞送載體。基于該項研究結果的一篇論文最近已被國際著名學術期刊Journal of Materials Chemistry接收。
在發展新型具有藥物控緩釋功能的無機納米粒子藥物載體方面，該課題組也取得新進展。他們將化學偶聯阿霉素的磁性四氧化三鐵納米粒子包埋在表面修飾有聚乙二醇的多孔道二氧化硅基質材料中，制備了一種新型多孔道磁載藥核殼納米粒子。其多孔道殼層結構避免了飽和磁化強度嚴重下降，有利于磁靶向藥物遞送以及藥物的控釋（Chem Comm. 2010, 46, 8633-8635）。這項工作發表后被該刊物評為月度Top 10 most accessed articles。
該研究組還利用輪狀病毒結構蛋白VP6的自組裝構建了病毒樣顆粒（virus like particles,VLPs），并研究了其作為納米靶向藥物載體的可能性。與化學合成的納米藥物載體相比，VLPs具有生物相容性好、在體內不易聚集和容易分解代謝等優點。但目前VLPs往往通過真核表達或天然分離的方式獲得，制備成本較高，工藝不易放大，大大限制了其廣泛應用。針對這個難題，該課題組將基因克隆到原核表達載體上，轉化大腸桿菌后，蛋白獲得了高效表達。VP6蛋白經過復性后，再化學交聯抗癌藥物阿霉素和肝細胞靶向性配體乳糖酸，最后通過自組裝，成功構建了VLPs納米靶向藥物載體 (Bioconjugate Chem. 2011, 22, 346-352)。
上述工作得到了國家自然科學基金項目、國家重點基礎研究發展計劃、中國科學院知識創新工程項目和江蘇省自然科學基金項目等經費支持。
PEI修飾的氧化石墨烯用于序貫遞送siRNA和抗癌藥物阿霉素示意圖
