2026-07-18深圳儿童医院、浙江大学医学院附属第一医院、北京理工大学、深圳市龙岗中心医院、天津医工材料国重实验室跨机构联合团队,通过使用北京元森凯德生物技术有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),简称
元森凯德(YSKD)研制生产的
Microsprayer Aerosolizer(动物微量气管雾化器)在国际知名期刊
Nano Today发表题为为“Inhaled protein nanoparticles achieve synergistic therapy for idiopathic pulmonary fibrosis via reprogramming the ROS/TGF-β1/SMAD pathway”的研究论文。
一、本文研究核心内容
特发性肺纤维化(IPF)是致死性间质性肺病,全球超 500 万患者,现有药物疗效有限、副作用显著。该病核心病理循环为 ROS 蓄积激活潜伏 TGF-β1,持续启动 SMAD 通路,诱导上皮间质转化(EMT)、成纤维细胞活化与胶原沉积,单靶点药物难以打破恶性循环。本研究构建一锅法自组装血红蛋白基吸入纳米粒 HbRT,共载白藜芦醇(RSV,ROS 清除剂)与 TGF-β1 受体抑制剂 SB505124,依托吸入给药实现双通路协同抗纤维化。
HbRT 粒径约 150.1 nm,具备稳定载药、持续释药、携氧抗氧化特性。体外实验证实,HbRT 可高效清除胞内 ROS,下调活化 TGF-β1 与 pSMAD2/3,抑制 α-SMA、I 型胶原表达,上调上皮标志物 E-cadherin,阻断 EMT 进程;体内示踪显示,雾化吸入给药相较静脉注射,肺部药物生物利用度提升 4.2 倍,肺内滞留量高出 5.7 倍,可靶向富集于成纤维细胞与肺泡上皮细胞。
在博来霉素诱导小鼠 IPF 模型中,HbRT 雾化治疗显著改善肺纤维化 CT 影像、肺功能指标,降低 Ashcroft 纤维化评分与肺羟脯氨酸含量;转录组验证其可抑制氧化应激、炎症、胶原合成相关通路。研究进一步利用人肺纤维化类器官验证药效,且多脏器病理、血清生化、炎症因子检测证实 HbRT 全身安全性良好,为 IPF 吸入靶向治疗提供可转化纳米药物方案。
DOI https://doi.org/10.1016/j.nantod.2026.103127
二、YSKD Microsprayer Aerosolizer 在本研究中的关键作用
本研究全部体内肺部给药实验均依赖
YSKD Microsprayer Aerosolizer气道肺直接递送雾化器完成,是模型构建与药效评价不可或缺的核心设备,承担两大核心实验任务:
精准构建标准化 IPF 动物模型。实验采用
YSKD Microsprayer Aerosolizer气道肺直接递送雾化器将 50 μL 博来霉素溶液雾化,经气管直达小鼠肺泡深处,诱导纤维化损伤。相较滴鼻、腹腔注射,其可生成 1–5 μm 均匀气溶胶,使造模药物均匀沉积全肺,避免局部药物浓度过高造成小鼠死亡,保证各组小鼠纤维化程度均一,大幅提升实验重复性,为后续分组给药、疗效对比提供可靠动物模型基础。若无该设备,难以统一、稳定复制与人病理高度相似的博来霉素纤维化模型。
YSKD雾化器气管给药示意图
模拟临床吸入给药,验证 HbRT 肺部靶向优势。本研究核心创新为吸入式纳米药物,
YSKD Microsprayer Aerosolizer雾化器实现 HbRT 纳米混悬液气管内雾化递送,完整模拟临床气溶胶吸入给药路径。
一是实现精准定量给药,实验周期第 7、11、15 天分三次雾化 HbRT,剂量可控、给药创伤小;二是保障纳米粒均匀沉积于细支气管与纤维化病灶,光片显微镜、组织免疫荧光证实,经该设备雾化后 HbRT 可深度浸润肺组织,靶向结合病灶成纤维细胞与肺泡上皮;三是直接支撑给药途径对照实验,对比静脉注射与雾化吸入的体内分布,直观证明吸入给药肺部富集优势,为本研究 “吸入递送优于全身给药” 的核心结论提供关键实验支撑。
保障实验数据严谨性与研究临床转化价值。
YSKD Microsprayer Aerosolizer雾化器实现微量纳米制剂高效雾化,减少药物损耗,保证各组给药剂量统一,消除给药操作带来的实验误差;同时其给药方式贴合临床雾化治疗场景,依托该设备获得的药效数据更具备临床参考意义,有力证明 HbRT 吸入纳米药具备临床转化潜力。全程安全性评估也依托该设备完成健康小鼠雾化给药,证实 HbRT 气道局部应用无脏器损伤、无显著全身炎症反应。
三、总结
本研究提出 ROS/TGF-β1/SMAD 双通路协同靶向 HbRT 吸入纳米粒,为 IPF 治疗提供全新策略。而北京元森凯德YSKD Microsprayer Aerosolizer 贯穿动物造模、药物递送、药效对比全流程,是实现精准肺部给药、验证吸入给药优势、产出可靠体内数据的核心工具,为该纳米药物的体内药效学评价与临床转化论证提供了不可替代的技术支撑。
附:北京元森凯德生物技术有限公司研制生产的动物雾化吸入给药仪器,主要包括大/小动物肺部气管直接递送装置(动物气道雾化针)、小动物雾化给药仪,动物口鼻吸入、仅鼻腔雾化/鼻-脑给药器、全身式暴露染毒、动物烟气/PM2.5染毒系统、粉尘气溶胶发生器、液体气溶胶发生器、静式吸入染毒柜、臭氧动物暴露装置、动物高低压氧舱,此外给客户多样化提供自动型实验动物安乐处死系统(窒息系统、二氧化碳安乐处死箱),实验动物除臭暂存系统,巴马香猪皮,NGI Gentle Rocker智能洗盘装置,NGI新一代撞击器和ACI安德森撞击器的校验与检测。
部分用户案例:哈佛大学,麻省理工学院,新加坡国立大学,瑞士苏黎世联邦理工学院,加拿大麦吉尔大学,中国科学院上海药物研究所,中国中医科学院中药研究所,丽珠医药集团股份有限公司,康龙化成(宁波)生物医药有限公司,中日医院呼吸病学研究中心/中日友好临床医学研究所,北京中医药大学,中国药科大学,沈阳药科大学,复旦大学,浙江大学,四川大学,广州医科大学附属第一医院呼吸疾病国家重点实验室,中南大学湘雅医学院等
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