元森凯德动物气管肺递送装置把药物直接“吹”进心脏
2026-01-07 来源:本站 点击次数:112
心血管疾病（CVD）是全球首要死因，年致 1750 万人死亡，但纳米医学在该领域的应用较少。现有给药方式存在局限：口服吸收不可靠（尤其胃肠道充血时），注射（静脉、皮下等）有创、患者依从性低，不适合长期治疗。肽类药物对心血管疾病治疗效果显著，但缺乏无创的心脏靶向递送方式，目前仅能通过注射给药。
一、核心方案：基于北京元森凯德MicroSprayer动物气管肺递送装置-吸入式肽载纳米颗粒系统
载体设计：采用直径 20-50nm 的磷酸钙纳米颗粒（CaPs），具备生物相容性和可生物降解性，表面带负电荷（约 - 32±3mV）。
药物负载：负载治疗性模拟肽（R7W-MP），该肽可靶向 L 型钙通道（LTCC）的 Caᵥβ2 亚基，恢复心肌收缩功能。
递送原理：利用呼吸时含氧血经肺循环优先流向心脏的生理特点，CaPs 吸入后穿过肺气血屏障，快速转运至心肌并释放药物；同时 CaPs 可保护肽类免受酶降解，通过表面负电荷促进心肌细胞内化。
二、关键实验与结果
（一）纳米颗粒体外表征
稳定性：4℃储存 8 天内尺寸稳定（Z - 平均直径约 80-90nm），表面电荷无明显变化。
载药与释放：对肽类负载量高、游离肽少，在酸性环境（模拟细胞内环境）下逐步降解释放药物，室温储存 10 小时内负载量稳定。
（二）动物实验验证
主要仪器设备：采用 北京元森凯德生物公司研制的YSKD MicroSprayer微量雾化器（或YSKD Biotech小动物雾化给药仪），单次 50 µl 液体、颗粒中位径 20–50 nm，肺部沉积率＞90%
2.2.1小鼠实验：
给药效率：对比口服、腹腔注射、静脉注射和吸入，吸入方式的心脏靶向效率最高，且快速富集（肺部信号随时间减少，心肌信号增加）。
治疗效果：在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病心肌病小鼠模型中，吸入 CaP-MP 可完全恢复左心室收缩功能，恢复 LTCC 蛋白水平、电流及心肌收缩特性；而空载 MP 或负载对照肽（HA）的 CaPs 无治疗效果。
安全性：无心脏毒性、无免疫反应（炎症因子表达无变化），不影响心脏节律。
2.2.2大鼠实验：吸入 CaPs 后，心脏兴奋性和不应期无异常，无心律失常发生。
2.2.3猪实验（大动物验证）：
吸入 CaP-HA 后 5 小时，心率、血压、心输出量等心肺功能指标稳定，无心律失常。
300 分钟后心肌组织中检测到 HA 信号，证实心脏靶向递送有效，为临床转化提供依据。
三、研究优势与意义
创新性：首次实现吸入式纳米颗粒靶向心脏递送治疗肽，突破传统给药方式局限。
实用性：无创、操作简便，适合居家长期治疗，可提高患者依从性。
安全性：CaPs 生物相容性好（类似骨牙无机相，被机体视为内源性物质），无明显毒副作用。
扩展性：CaPs 可作为通用载体，负载其他药物或诊断试剂，用于多类心血管疾病治疗。
四、展望
纳米医学吸入疗法的未来发展将聚焦 “精准化、多元化、临床化”，以突破现有技术瓶颈，拓展应用边界。
①精准靶向与智能递送升级
通过在磷酸钙纳米颗粒（CaPs）等载体表面修饰心肌特异性配体（如受体抗体、核酸适配体），提升病变心肌的药物富集度，减少脱靶效应。开发 pH、氧化应激敏感型载体，实现药物 “按需释放”，适配心肌细胞内微环境。优化载体尺寸（<20nm）与表面电荷，增强肺气血屏障穿透效率，降低团聚风险。
②负载药物与应用场景拓展
除治疗肽外，拓展负载小分子药物、核酸药物（siRNA/miRNA）、干细胞外泌体等，实现多机制协同治疗。针对急性心梗开发快速起效制剂，为慢性心衰设计长效缓释配方，适配儿童、老年等特殊人群需求。跨界覆盖肺动脉高压、慢阻肺合并心衰等疾病，实现 “双器官协同治疗”。
③临床转化与技术融合
建立符合 GMP 标准的规模化生产工艺，解决粒径均一性、载药稳定性等质控问题。开展长期毒理学研究，评估载体代谢与蓄积风险，推进从大动物到人体的临床试验。融合数字医疗技术，开发智能吸入装置，集成剂量监测与远程数据传输功能，实现治疗效果实时追踪。
④材料创新与机制深化
探索海洋生物多糖、合成多肽聚合物等新型生物可降解材料，提升载体安全性。深入研究纳米颗粒穿越肺屏障的分子机制，为载体设计提供理论支撑。结合 3D 打印技术定制个性化制剂，适配不同患者肺功能与气道结构，进一步优化递送效率。
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，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，中南大学湘雅医学院等
24h技术服务和销售热线：17810632981 （手机号码同微信号）
公司官网：www.yskdbt.com
一、核心方案：基于北京元森凯德MicroSprayer动物气管肺递送装置-吸入式肽载纳米颗粒系统
载体设计：采用直径 20-50nm 的磷酸钙纳米颗粒（CaPs），具备生物相容性和可生物降解性，表面带负电荷（约 - 32±3mV）。
药物负载：负载治疗性模拟肽（R7W-MP），该肽可靶向 L 型钙通道（LTCC）的 Caᵥβ2 亚基，恢复心肌收缩功能。
递送原理：利用呼吸时含氧血经肺循环优先流向心脏的生理特点，CaPs 吸入后穿过肺气血屏障，快速转运至心肌并释放药物；同时 CaPs 可保护肽类免受酶降解，通过表面负电荷促进心肌细胞内化。
二、关键实验与结果
（一）纳米颗粒体外表征
稳定性：4℃储存 8 天内尺寸稳定（Z - 平均直径约 80-90nm），表面电荷无明显变化。
载药与释放：对肽类负载量高、游离肽少，在酸性环境（模拟细胞内环境）下逐步降解释放药物，室温储存 10 小时内负载量稳定。
（二）动物实验验证
主要仪器设备：采用 北京元森凯德生物公司研制的YSKD MicroSprayer微量雾化器（或YSKD Biotech小动物雾化给药仪），单次 50 µl 液体、颗粒中位径 20–50 nm，肺部沉积率＞90%
2.2.1小鼠实验：
给药效率：对比口服、腹腔注射、静脉注射和吸入，吸入方式的心脏靶向效率最高，且快速富集（肺部信号随时间减少，心肌信号增加）。
治疗效果：在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病心肌病小鼠模型中，吸入 CaP-MP 可完全恢复左心室收缩功能，恢复 LTCC 蛋白水平、电流及心肌收缩特性；而空载 MP 或负载对照肽（HA）的 CaPs 无治疗效果。
安全性：无心脏毒性、无免疫反应（炎症因子表达无变化），不影响心脏节律。
2.2.2大鼠实验：吸入 CaPs 后，心脏兴奋性和不应期无异常，无心律失常发生。
2.2.3猪实验（大动物验证）：
吸入 CaP-HA 后 5 小时，心率、血压、心输出量等心肺功能指标稳定，无心律失常。
300 分钟后心肌组织中检测到 HA 信号，证实心脏靶向递送有效，为临床转化提供依据。
三、研究优势与意义
创新性：首次实现吸入式纳米颗粒靶向心脏递送治疗肽，突破传统给药方式局限。
实用性：无创、操作简便，适合居家长期治疗，可提高患者依从性。
安全性：CaPs 生物相容性好（类似骨牙无机相，被机体视为内源性物质），无明显毒副作用。
扩展性：CaPs 可作为通用载体，负载其他药物或诊断试剂，用于多类心血管疾病治疗。
四、展望
纳米医学吸入疗法的未来发展将聚焦 “精准化、多元化、临床化”，以突破现有技术瓶颈，拓展应用边界。
①精准靶向与智能递送升级
通过在磷酸钙纳米颗粒（CaPs）等载体表面修饰心肌特异性配体（如受体抗体、核酸适配体），提升病变心肌的药物富集度，减少脱靶效应。开发 pH、氧化应激敏感型载体，实现药物 “按需释放”，适配心肌细胞内微环境。优化载体尺寸（<20nm）与表面电荷，增强肺气血屏障穿透效率，降低团聚风险。
②负载药物与应用场景拓展
除治疗肽外，拓展负载小分子药物、核酸药物（siRNA/miRNA）、干细胞外泌体等，实现多机制协同治疗。针对急性心梗开发快速起效制剂，为慢性心衰设计长效缓释配方，适配儿童、老年等特殊人群需求。跨界覆盖肺动脉高压、慢阻肺合并心衰等疾病，实现 “双器官协同治疗”。
③临床转化与技术融合
建立符合 GMP 标准的规模化生产工艺，解决粒径均一性、载药稳定性等质控问题。开展长期毒理学研究，评估载体代谢与蓄积风险，推进从大动物到人体的临床试验。融合数字医疗技术，开发智能吸入装置，集成剂量监测与远程数据传输功能，实现治疗效果实时追踪。
④材料创新与机制深化
探索海洋生物多糖、合成多肽聚合物等新型生物可降解材料，提升载体安全性。深入研究纳米颗粒穿越肺屏障的分子机制，为载体设计提供理论支撑。结合 3D 打印技术定制个性化制剂，适配不同患者肺功能与气道结构，进一步优化递送效率。
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，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，中南大学湘雅医学院等
24h技术服务和销售热线：17810632981 （手机号码同微信号）
公司官网：www.yskdbt.com
相关文章
更多 >