定义

纳米微球一般指纳米级的球状胶束（micelle），具有超微粒体结构，由外部亲水性（hydrophilic ）极性头和内部疏水性（hydrophobic ）脂肪酰基链组成。该结构在医药及营养领域可被用于包裹水溶性较差的有效成分，从而形成亲水微球，便于人体吸收，以及隔离保护有效成分。

纳米微球通常是球形的，但有时也会形成其他形状，如圆柱体和椭球体。纳米微球的小尺寸和形状只有基于粒子的分子几何结构才有可能。所形成的形状还取决于离子强度、表面活性剂浓度和它们所处溶液的pH酸碱度。

原理

水溶性纳米微球技术的研发源于对于人体消化吸收脂溶性营养成分的模仿。

食物由食管进入胃后，通过胃蠕动及消化液作用，将食物糜化切分，水溶性成分在各种消化酶的作用下直接分解成人体所需成分，并在消化道被吸收进入血液；

脂类成分（lipid）的吸收则需要胆汁的辅助。肝脏分泌出胆汁后存放于胆囊，进食时胆囊受到食物刺激后将胆汁注入胃下方的小肠，胆汁主要成分胆盐（钠甘胆酸盐、sodium taurocholate）：为结合胆汁（bile acid）酸的钠盐；胆盐可以降低脂肪表面张力，使脂肪乳化，分散于溶液中，增加胰脂肪酶的作用面积；胆盐达到一定浓度，聚合成微球（micelle），胆盐微球如图所示：亲脂结构（hydrophobic）对内包裹脂类成分，亲水结构（hydrophilic）朝外，形成水溶性微球，从而促进脂类成分吸收转化。

特点

纳米微球是当两亲分子聚集在一起形成直径只有5到100纳米的球状结构时形成的。粒子可以在水溶液或非水溶液中形成，其中非极性区域形成内部，极性区域形成外部。正因为如此，纳米微球能够同时具有亲水性和疏水性。

不同的药剂被用来制造纳米微球，然而，它们通常是由表面活性剂分子制成的，这些分子可以是非离子、离子和阳离子洗涤剂。一些纳米微球也可以由脂类和洗涤剂的混合物形成。临界胶束浓度和典型的洗涤剂分子数取决于胶束中脂质和蛋白质的含量。

实验发现以下因素会影响纳米微球的形成和发展：

l  表面活性剂分子的链长，当分子链长较长时，会形成浓度较低的纳米微球

l  溶液中溶解盐的存在降低了临界胶束浓度（CMC）

l  温度升高也会增加CMC

l  溶液中表面活性剂的数量，其中总CMC取决于每个单独表面活性剂的性质，具有最高CMC的表面活性剂的行为类似于电解液

纳米微球的主要优点是它的核壳结构。纳米微球壳层中的疏水成分促进了疏水性药物在水中的溶解。同时，亲水性外壳本身也起到了保护药物的作用，它消除了能够延长循环的多磺酸粘多糖。

纳米微球的另一个优点是其作为一种有效药物含量的质量，因为其毒性低，能够最大限度地减少药物降解，能够容易地渗透到组织中进行药物输送，并且降低药物的副作用。

应用

大量的研究表明，纳米微球可用于多种药物药理作用的催化或改善治疗。除此之外，实验证据也表明纳米微球可以作为治疗手段，包括蛋白质和肽的输送。例如，在验光行业，对针对前后段疾病的眼科药物的稳定解决方案的需求正在增加。

目前通过玻璃体腔注射给药的方式不符合患者的要求，因此给患者的护理和治疗带来了挑战。生物工程的研究已经发现纳米微球作为一种智能高效的药物传递系统。

应用领域

近年来，人们对纳米微球在药物传递中的作用进行了大量的研究。纳米微球因其尺寸小（10-100nm）、对不同载药量的脂溶性药物具有低毒性、能与靶配体结合和刺激敏感区等优点，引起了生物工程界的广泛关注。

然而，由于微球在组织渗透后迅速分解，使用纳米微球作为药物载体成为一个挑战。研究表明，为了有效地解决这一问题，应调节延长血液循环和控制药物在靶点的适当释放。

纳米微球在眼科持续给药方面的第一个应用是使用局部剂型，使药物能够输送到眼睛的后部和前部。由于其位置的限制，目前对这些区域的治疗受到限制，然而，随着纳米微球的出现，一种新的眼部药物输送方法成为可能。纳米微球可作为载体溶解疏水性药物，从而形成透明的水性制剂。该颗粒能最大限度地减少药物降解，降低不良反应，提高药物渗透性。

抗癌药物治疗

研究认为，纳米微球可以通过克服耐药性、提高抗癌药物疗效和降低药物毒性来改善癌症治疗。研究人员开发了针对癌症治疗不同阶段的各种纳米微球药物功能。

由两亲性树枝状大分子自组装而成的抗癌药物纳米微球被认为可以减轻癌细胞间的耐药性。两亲性树枝状大分子具有在核部形成大空隙的超分子纳米微球的能力。

这使得抗癌药物具有高载药量的封装。该过程的产物减少药物外排，促进细胞吸收，有效地对抗耐药性，提高药物效力。

纳米微球治疗癌症的早期阶段也进行了研究。近红外（NIR）光触发聚合物纳米微球已被发现在光活性传递和成像方面有助于癌症治疗的早期诊断。在近红外辐射下，纳米微球可以在空间和时间上释放。

国内及国际市场应用状况

目前，各国多项纳米微球技术的研发项目已经进入医药和膳食补充领域的商业化应用，但是只有技术上实现在常温条件下制剂的长期稳定，才能作为商业化量产的先决条件。

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