癌症理论磁响应器件的设计与工程：从纳米到宏观

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:24
文章英文标题
Design and engineering of magneto-responsive devices for cancer theranostics: Nano to macro perspective
正文
设计、研究和开发新型和改进的智能多功能器件是未来十年先进功能材料议程的主要议题之一。可以被外界刺激触发的智能材料被FDA、EMA等监管机构看到，具有很高的创新治疗和改进药物传递系统的潜力。将磁性纳米结构引入到复杂体系中，可以产生多功能的器件，并且可以通过外加磁场进行时空调控。这些磁响应器件可以用于从诊断到治疗肿瘤等多种生物医学应用，并正在积极开发和测试用于癌症治疗。在此，我们从最简单的结构——单一纳米粒子出发，综述了肿瘤磁响应器件的发展。我们在对此类系统的设计和制作给出一些理论概念的同时，对其在临床实践中的应用进行了批判性的综述。自然而然，该综述发展到更复杂的结构，从一维磁响应系统发展到三维磁响应系统，显示出更高的复杂性和多功能性，因此对临床实践的兴趣更高。审查的结尾是癌症理论磁响应器件的设计和工程面临的主要挑战以及这一生物医学领域的未来趋势。
文章内容（英文）
Design, research, and development of new and improved smart multifunctional devices is one of the main topics in the advanced functional materials agenda for the next decade. Smart materials that can be triggered by external stimuli are seen with high potential for innovative treatments and improved drug delivery systems by regulatory agencies like the FDA and EMA. The incorporation of magnetic nanostructures into complex systems produces multifunctional devices that can be spatiotemporally controlled by an external magnetic field. These magneto-responsive devices can be used for a multitude of biomedical applications, from diagnostic to the treatment of tumors, and are actively being developed and tested for cancer theranostics. Herein, we review the development of magneto-responsive devices for cancer theranostics, starting from the most straightforward architecture, single nanoparticles. We give some theoretical concepts about the design and production of such systems while providing a critical review of applications in clinical practice. Naturally, the review evolves to more complex architectures, from one-dimensional to three-dimensional magneto-responsive systems, demonstrating higher complexity and multifunctionality, and consequently, higher interest for clinical practice. The review ends with the main challenges in the design and engineering of magneto-responsive devices for cancer theranostics and future trends in this biomedical field.
来源出处
Journal|[J]Progress in Materials ScienceVolume 116, 2021. PP 100742-
DOI
https://doi.org/10.1016/J.PMATSCI.2020.100742

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