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一氧化氮 (NO)，一氧化碳 (CO)，硫化氫 (H2S)，二氧化硫 (SO2)是目前被廣泛認可的四種氣體信號分子，在生物體內各種信號傳導、信號通路中起到重要的作用。近年的大量研究表明，這些氣體信號分子具有良好的治療效果，且分子本身及其副產物無明顯副作用。因此，利用這些氣體治療各種疾病，如癌腫和心血管病，有望作為一種安全有效的「綠色療法」，應用於生物醫學、臨床治療等熱點領域。
然而，由於氣體分子的低溶解、高擴散性、以及其不充分的組織滲透等特性，氣體治療的臨床轉化受到了極大的限制。為解決這一難題，各類供體試劑分子相繼被開發並成功用於氣體的可控釋放。儘管如此，體內研究結果表明，供體試劑分子在體內循環時間短，容易被代謝，無法有效富集在疾病病灶區域並釋放氣體分子，難以起到有效的治療效果。因此，開發氣體供體製劑並有效地遞送進入病灶區域，用於氣體分子可控釋放的納米系統，是氣體治療的關鍵因素之一。
近年來，納米技術越來越多地應用於生物醫療領域，並相繼成功地應用於腫瘤、心血管等疾病的診斷治療。除其本身的治療作用外，納米材料可作為載體通過物理、化學等方式攜帶治療藥物，保護藥物分子在體內不被降解，並延長其在體內的循環時間。同時，通過分子嫁接的靶標分子還能促進納米材料富集於病灶區域，實現對疾病的精準治療。
針對氣體治療這一新興的治療策略，納米材料能有效地攜帶氣體供體分子，並在疾病組織處通過內源性或外源性的刺激可控釋放氣體分子以達到治療效果。
圖1氣體納米藥物通過內源性(氧化還原、pH、酶等)及外源性(光、超聲、磁場)等作用下原位釋放氣體分子(包括NO,CO,H2S,和SO2)
該工作第一作者為昆士蘭大學澳大利亞生物工程與納米技術研究所的博士研究生Yaw Opoku-Damoah，通訊作者為昆士蘭大學張潤博士和許志平教授。
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本文內容基於Wiley出版集團合作期刊Exploration近期以Review發表的「
Therapeutic gas-releasing nanomedicines with controlled release: Advances and perspectives"
DOI:10.1002/EXP.20210181引用格式：Y. Opoku-Damoah, R. Zhang, H. T. Ta, Z. P. Xu,Exploration2022, 2, 20210181. https://doi.org/10.1002/EXP.20210181
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