?單壁碳納米管簡(jiǎn)介
單壁碳納米管(SWCNT)自1991年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直是科學(xué)界密切研究的主題。SWCNT獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、電學(xué)和熱學(xué)特性為各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)辟了新的途徑，包括電子、材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)。在這些應(yīng)用中，單壁碳納米管在藥物輸送系統(tǒng)中的使用引起了人們的極大興趣，因?yàn)樗锌赡芨淖兾覀冎委煱┌Y等疾病的方法。
單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)
單壁碳納米管是一種單原子厚的石墨片（石墨烯），卷成無(wú)縫的圓柱形納米管。這種結(jié)構(gòu)賦予藥物輸送系統(tǒng)多種有利的特性。單壁碳納米管的中空?qǐng)A柱形形狀允許它們將治療劑封裝在其內(nèi)部，而外表面為感興趣的分子提供錨定位點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)功能化。
重要的是，單壁碳納米管具有高表面積與體積比，這是藥物輸送的基本特性。它允許更高的載藥量，從而提高每次給藥劑量的有效性。此外，它們的納米級(jí)尺寸使它們能夠穿透通常會(huì)限制傳統(tǒng)藥物功效的生物屏障，從而實(shí)現(xiàn)靶向遞送。
用于藥物輸送的單壁碳納米管功能化
開(kāi)發(fā)藥物輸送系統(tǒng)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是確保治療劑達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，同時(shí)最大限度地減少脫靶效應(yīng)和毒性。為此，可以對(duì)單壁碳納米管進(jìn)行功能化或化學(xué)修飾，以?xún)?yōu)化其生物相容性和靶向能力。
功能化通常涉及附著可以識(shí)別并結(jié)合靶細(xì)胞（例如癌細(xì)胞）的特定配體或抗體。單壁碳納米管的外表面還可以涂有聚合物或其他生物相容性材料，以提高其在生物環(huán)境中的溶解度和穩(wěn)定性，防止聚集并促進(jìn)其在體內(nèi)的運(yùn)輸。
此外，將成像劑附著到單壁碳納米管上是可能的，從而創(chuàng)建一個(gè)結(jié)合了治療和診斷功能的治療診斷平臺(tái)。這種方法可以實(shí)時(shí)跟蹤藥物輸送系統(tǒng)，提供治療有效性的反饋。
在癌癥治療中的應(yīng)用
癌癥治療是基于單壁碳納米管的藥物輸送系統(tǒng)可以產(chǎn)生重大影響的領(lǐng)域之一。傳統(tǒng)化療藥物由于其不加區(qū)別的性質(zhì)，通常會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的副作用——它們會(huì)影響健康細(xì)胞和癌細(xì)胞。使用單壁碳納米管作為藥物載體可以通過(guò)選擇性地將藥物遞送至腫瘤組織來(lái)最大限度地減少這個(gè)問(wèn)題。
單壁碳納米管可以穿透細(xì)胞膜，通過(guò)特定抗體或配體的功能化，它們可以靶向癌細(xì)胞，將其治療有效載荷直接傳遞給患病細(xì)胞。此外，SWCNT固有的近紅外（NIR）吸收特性可用于光熱療法，其中暴露于NIR光會(huì)導(dǎo)致局部加熱和隨后的腫瘤破壞。
挑戰(zhàn)和未來(lái)方向
盡管單壁碳納米管在藥物輸送系統(tǒng)中具有廣闊的潛力，但仍需要解決一些挑戰(zhàn)。單壁碳納米管在體內(nèi)的安全性仍然是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，需要進(jìn)行徹底的研究來(lái)評(píng)估潛在的細(xì)胞毒性、免疫原性和長(zhǎng)期影響。
此外，用于臨床應(yīng)用的大規(guī)模單壁碳納米管制造需要完善和標(biāo)準(zhǔn)化，以確保一致的質(zhì)量和性能。還需要進(jìn)行嚴(yán)格和全面的研究來(lái)評(píng)估單壁碳納米管在體內(nèi)的行為、生物分布和代謝。
總之，單壁碳納米管已成為藥物輸送系統(tǒng)的有前途的候選者，在靶向藥物輸送、減少副作用和提高治療效果方面提供了潛在的改進(jìn)。隨著針對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)的持續(xù)研究，我們可以見(jiàn)證疾病治療的范式轉(zhuǎn)變，而單壁碳納米管在這一轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著核心作用。
