[发明专利]一种以细胞为载体的仿生载药系统及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种以细胞为载体的仿生载药系统及其制备方法和应用，属于生物材料领域。该制备方法包括先在活的细胞中装载活的微藻，获得具有光合作用能力的细胞；然后在具有光合作用能力的细胞中装载药物、或微米或纳米粒子、或载药粒子，获得以细胞为载体的仿生载药系统。本发明中以细胞为载体的仿生载药系统可以根据需求实现具有靶向肿瘤组织或炎症部位及其乏氧区域的能力和光合作用产氧能力、以及光动力治疗或声动力治疗能力、或发挥所装载的药物或微纳米粒子作用的能力，作为治疗肿瘤或炎症的靶向药物时，可以有效提高对肿瘤和炎症治疗的效率。

技术领域

本发明属于生物材料领域，特别涉及一种以细胞为载体的仿生载药系统及其制备方法和应用。

背景技术

纳米粒子或载药纳米粒子经静脉注射给药后，在体内递送的途中，会被免疫系统识别和清除，导致不到1％的纳米粒子能成功进入肿瘤组织，这是纳米粒子靶向病灶(如肿瘤和炎症)部位效果差的重要原因。因此，制备仿生粒子以特洛伊木马的策略递送药物是提高药物在病灶部位靶向聚集的有效手段，其中以细胞作为递送载体是制备仿生粒子的重要方向。

自体细胞如神经干细胞、间充质干细胞、单核细胞、巨噬细胞等可通过其表面的某些蛋白来逃避免疫系统清除，可以向肿瘤组织或炎症部位迁移，粘附肿瘤细胞，并能进入乏氧区域，特别是巨噬细胞，由于能从患者外周血和腹腔中大量分离，且能装载数量可观的药物和纳米粒子，在药物和纳米粒子递送领域有广阔的应用前景。

肿瘤和炎症组织内氧的分压低，乏氧不仅促进肿瘤侵袭和转移，还降低光敏剂药物产生单线态氧的能力，向肿瘤或炎症组织供氧有重要意义。供氧的方式主要有高压氧疗法，或通过氟碳化合物、金属有机框架、血红蛋白运载氧气的方式向肿瘤供氧，或者通过MnO₂纳米粒子以及多价态的金属化合物与瘤内H₂O₂反应产生氧气、CaO₂纳米粒子水解产生氧气等方式向肿瘤供氧，而利用天然微藻的光合作用向肿瘤组织供氧更受研究者青睐[YueQiao,Fei Yang,Tingting Xie,Zhen Du,Danni Zhong,Yuchen Qi,Yangyang Li,WanlinLi,Zhimin Lu,Jianghong Rao,Yi Sun,Min Zhou.Engineered algae:A novel oxygen-generating system for effective treatment of hypoxic cancer.Sci.Adv.2020；6:eaba5996]，而如何将微藻高效递送到肿瘤组织，是充分利用微藻的光合作用向肿瘤供氧的关键，以细胞作为载体向肿瘤或炎症部位输送微藻以及同时输送微藻和药物等其它材料未见文献报道。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种以细胞为载体的仿生载药系统的制备方法，先以细胞为载体装载微藻获得可通过光合作用产氧的细胞，再在装载有微藻的细胞中进一步装载药物和/或功能材料，提高对肿瘤和炎症治疗的效率。

本发明的另一目的是提供通过上述制备方法得到的以细胞为载体的仿生载药系统。

本发明的再一目的是提供上述以细胞为载体的仿生载药系统在作为治疗肿瘤或炎症的靶向药物中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的以细胞为载体的仿生载药系统的制备方法，包括以下步骤：

(1)在活的细胞中装载活的微藻，获得具有光合作用能力的细胞；

(2)在上述具有光合作用能力的细胞中装载药物、或微米或纳米粒子、或载药粒子，获得以细胞为载体的仿生载药系统。