纳米材料

优化纳米材料的设计对于确保其治疗效果至关重要，而采用合适的合成方法对于降低毒性和提高效率至关重要。

系统分析了纳米材料设计和合成策略的最新进展，重点介绍了先进的“智能”方法的应用。

I纳米材料的设计与合成

将计算技术增强的纳米材料设计定义为“计算纳米材料”。

智能纳米材料设计方案示意图。

目前智能纳米材料的设计主要分为两类：刺激响应型纳米材料，促进药物在靶点的可控释放；

目前，纳米材料设计的计算技术和算法越来越多地应用于固体材料，包括高通量、人工智能和机器学习技术。

纳米材料的设计和合成是其物理化学性质和生物效应的基础。

纳米药物或佐剂配体的种类增加了试错的成本，因为它们通常是根据文献研究或主观猜测来选择的，这与“智能”纳米材料设计的概念相矛盾。

概述了用于治疗各种炎症性疾病的纳米材料的分类。

这为合理有效地设计疾病特异性智能纳米药物提供了先进的技术支持，同时也解决了表征纳米材料的物理化学性质和生物效应的挑战。

这些工具可以预测各种纳米材料的物理化学性质及其与生物体的相互作用，能够预测纳米系统分布、生物活性和毒性，并最终促进筛选合适的纳米材料(图2)。

因此，准确评估和理解纳米材料的毒性和潜在机制对于指导设计和合成新型、安全、有效的纳米材料至关重要。

尽管纳米材料的多样性和广泛使用，以及其在治疗各种疾病方面优于传统疗法，但某些纳米材料的毒性仍然是其临床转化的主要障碍。

然后，简要概述了纳米材料的毒性，包括机制、影响因素和评估方法，这些将作为促进纳米药物临床转化的毒理学研究的基础。

然而，纳米材料的毒性并不是一个不可克服的挑战。

纳米材料毒性问题示意图。

该部分综述了纳米材料的毒性机理、影响因素及其评价方法(图5)。

这突出了纳米材料毒性在纳米医学应用中的潜在局限性。

这一进展使得纳米材料及其应用的多样性大大增加。

基于柔性可贴合纳米材料的功能性水凝胶在多领域展现出广阔应用前景，然而，如何实现水凝胶中功能化电子/质量传输网络的可控调控仍极具挑战。

优化纳米材料的设计对于确保其治疗效果至关重要，而采用合适的合成方法对于降低毒性和提高效率至关重要。

与刚性材料相比，软性纳米材料具有良好的仿生结构相容性，降低了机械侵袭性，为药物传递和组织工程提供了高效、低毒、智能的解决方案。

因此，计算纳米材料可以显著降低与传统“验证猜测”方法相关的人力、财力和时间成本，从而推动纳米医学领域的发展。

值得注意的是，纳米材料在炎症疾病诊断和治疗中的应用越来越广泛。

纳米医学将纳米技术与医学相结合，使纳米材料在疾病的诊断和治疗中发挥关键作用。

因此，靶向策略应优先考虑最小化毒性和确保稳定的性能，以实现纳米材料的持久有效精确治疗。

尽管纳米材料的多样性和广泛使用，以及其在治疗各种疾病方面优于传统疗法，但某些纳米材料的毒性仍然是其临床转化的主要障碍。

本文综述了纳米颗粒、纳米酶、脂质体、纳米纤维、外泌体和胶束等纳米材料在治疗炎症相关疾病中的应用，如感染、创伤愈合、肝肾损伤、心脑血管疾病、神经系统疾病、肠道炎症和风湿性疾病。

本文综述了软、硬纳米材料的分类及其在难治性炎症疾病中的应用，提出了新的治疗模式。

此外，强调了多种功能纳米材料在治疗难治性炎症相关疾病中的应用，包括伤口愈合、消化系统疾病、免疫状况、神经系统疾病和循环系统疾病。

纳米材料通过智能设计促进精确治疗炎症性疾病。

随着研究的不断深入，智能纳米材料的发展趋势越来越明显，如刺激响应型和仿生型纳米材料，这将提高纳米医学的精确性和效率，实现更具针对性的治疗。

在伤口修复中，纳米材料通过清除多余的ROS水平来调节ROS，同时保持适量，动态抑制感染并促进再生。

这一进展使得纳米材料及其应用的多样性大大增加。

将靶向性结合到纳米材料中的目的是增加其在所需部位的积累，提高生物利用度，并最终提高功效。

此外，诸如生物合成、仿生自组装和仿生矿化等智能方法可精确控制纳米材料的结构、性质和功能，促进其自主和响应性合成。

然后，简要概述了纳米材料的毒性，包括机制、影响因素和评估方法，这些将作为促进纳米药物临床转化的毒理学研究的基础。

目前智能纳米材料的设计主要分为两类：刺激响应型纳米材料，促进药物在靶点的可控释放；

通过在原有材料的基础上进行改进，纳米材料改性促进了具有独特性质的多样化、创新性纳米药物的产生，从而无需开发全新的原材料。

纳米医学将纳米技术与医学相结合，使纳米材料在疾病的诊断和治疗中发挥关键作用。

优化纳米材料的设计对于确保其治疗效果至关重要，而采用合适的合成方法对于降低毒性和提高效率至关重要。

随着研究的不断深入，智能纳米材料的发展趋势越来越明显，如刺激响应型和仿生型纳米材料，这将提高纳米医学的精确性和效率，实现更具针对性的治疗。

将靶向性结合到纳米材料中的目的是增加其在所需部位的积累，提高生物利用度，并最终提高功效。

这些技术，如高通量方法或机器学习(ML)，可以有效地总结现有的大量研究，阐明纳米材料与生物系统之间的相互作用模式，以及它们与生物分子配体之间的联系。

该方法包括使用高通量、AI和ML技术预测各种纳米材料类型的物理化学性质及其与生物体的相互作用。

这些工具可以预测各种纳米材料的物理化学性质及其与生物体的相互作用，能够预测纳米系统分布、生物活性和毒性，并最终促进筛选合适的纳米材料(图2)。

因此，靶向策略应优先考虑最小化毒性和确保稳定的性能，以实现纳米材料的持久有效精确治疗。

本文综述了软、硬纳米材料的分类及其在难治性炎症疾病中的应用，提出了新的治疗模式。

尽管纳米材料的多样性和广泛使用，以及其在治疗各种疾病方面优于传统疗法，但某些纳米材料的毒性仍然是其临床转化的主要障碍。

近年来，“智能”纳米材料被开发用于响应体内的生理刺激，或特异性靶向致病基因或蛋白质并与之相互作用。

尽管这些纳米材料在体外试验中显示出了显著的功效，但在复杂的生理环境中复制这些效应仍然具有挑战性。

因此，不断探索纳米材料的作用机制和医学用途对于提供更广泛的纳米医学选择至关重要。

在纳米材料的合成中，采用适当的技术可以减少对化学品和极端条件的依赖，从而促进安全、节能和可控的大规模生产纳米材料。

这些简单、安全、节能和温和的方法具有大规模生产纳米材料的潜力。

在此背景下，纳米毒理学的新兴领域研究了纳米材料和纳米复合材料对生命系统的毒理学影响，为更安全的纳米材料的合理设计提供了有价值的见解和技术指导。

创新的纳米材料通过调节ROS、实现靶向递送和提供多功能性来应对广泛的医学挑战。