工程名称： 基于肿瘤微环境调控的抗肿瘤纳米材料设计和机制讨论首席科学家： 聂广军 国家纳米科学中心起止年限：依托部门： 中国科学院一、关键科学问题及讨论内容1、关键科学问题本工程围绕设计、构建调控肿瘤微环境的功能纳米材料去改善肿瘤生存环境、抑制肿瘤细胞的快速生长和恶性程度、提高乳腺癌和胰腺癌等恶性肿瘤的治疗效果这一中心目标，拟解决以下三个关键科学问题：1〕具有调控肿瘤微环境的环境响应型高效低毒功能纳米材料的设计与构建问题,重点是肿瘤微环境响应与纳米特性之间的关系问题；2〕功能纳米材料与肿瘤间质和间质细胞的相互作用，重点是功能纳米材料抑制和逆转肿瘤恶性表型的作用机理问题；3〕具有肿瘤微环境调控功能的纳米材料的“效能-代谢行为-平安性〞之间的平衡问题。2、主要讨论内容〔1〕肿瘤微环境响应型功能纳米材料的设计、合成及表征① 纳米材料设计、制备和表征：根据构建具有调控肿瘤微环境生物特性的纳米药物系统的需要，采纳生物材料学、高分子和有机合成等方法和原理，通过分子设计、改性和修饰等技术，制备性能可控的多功能新型医用纳米材料，包括碳纳米材料、聚合物类纳米材料〔如两亲性聚合物、DNA 和肽类〕、有机-无机杂化类纳米材料〔例如贵金属和生物分子杂合等〕等，并对其各种理化特性进行表征。满足对课题二、三、四中肿瘤微环境特别生物学特征〔如组织缺氧，低 pH 值，大量产生特别蛋白水解酶等〕进行识别和响应的功能纳米材料的需求。② 多功能纳米材料的设计和构建：针对肿瘤微环境的生物学特性，选择已有大量工作根底和具有重大科学突破的纳米材料，以微环境的生物标志物〔如胶原纤维、血管内皮生成因子、生长激素、细胞黏附分子受体-整合素、成纤维细胞标志物等〕为靶点，设计多功能纳米材料；通过在合成过程中控制外表配体种类、合成后外表化学修饰等策略，调控所制备的纳米材料的界面结构；通过化学键合、生物亲合等途径实现无机纳米颗粒与生物功能分子间的可控偶联，调控无机纳米材料外表生物功能分子的种类、数量和性能，构建能够调控上述肿瘤微环境中重要的生物学过程、从而逆转肿瘤组织的恶性表型或阻止肿瘤转化的多功能纳米材料；探究和总结纳米材料外表修饰和性能调控的规律。③ 利用纳米材料自身的抗肿瘤特性，设计和构建多功能纳米材料：根据肿瘤微环境的需要，采纳纳米异质杂合、有机衍生、自组装等方法，充分发挥纳米结构自身的抗肿瘤特性，设计、构建兼具特别纳米特性〔...
