研究开发了一种新型纳米载体，3hm，可有效促进穿过血—脑屏障，从而有效运送药物。这种新型纳米载体只有目前使用的纳米载体的五分之一。这种3hm纳米载体将会有助于提高一些致命脑癌的治疗，例如如胶质母细胞瘤（gbm）。
胶束是由两亲型化合物，即亲水和亲脂化合物聚集形成的一种球形聚集体。它们的两亲性意味着它们可以在水溶液中形成中空球状结构，例如血液或细胞外液中。通过将药物置入球的中心，它可以让药物顺利通过亲脂膜。由ting xu带领的伯克利实验室的团队开发了一种纳米载体胶束，可以将治疗脑癌的药物运送到病人的大脑中。
胶质母细胞瘤(gbm)即是通常所说的章鱼肿瘤，是最具侵略性的脑瘤之一。当这种肿瘤细胞扩散到周围组织中时将会产生致命的结果。目前的治疗方法对这种癌症几乎没有效果，且不可能通过手术完全移除。事实上在大多数情况下，章鱼肿瘤是非常致命的，病人的寿命不会超过15个月。美国每年大约有15000人死于这种疾病。血—脑屏障是一种复杂的血管网络，可以作为身体和大脑之间的过滤器。该屏障可以允许营养物质进入大脑，而阻止其他物质到达高度敏感的脑组织。当血—脑屏障在保护大脑的同时，它也会阻碍身体和疾病的抗争，因为它也会组织治疗药物进入大脑。因此，我们需要一种合适的技术可以将治疗药物运送到大脑。
berkeley的团队开发的3hm纳米载体有望为gbm提供一种新型治疗方法。这种纳米载体在老鼠的gbm肿瘤中进行测试，使用的技术包括磁共振成像、正电子发射断层扫描铜-64成像（铜放射性形式）等。实验证明，这种纳米载体可以通过这种血脑兵长，且在gbm肿瘤中获得的这种药物浓度很高。xu说，“就长循环、深度肿瘤渗透和非靶器官中的低堆积，例如肝和脾等方面而言，我们的这种3hm 纳米载体在进行脑癌治疗方面表现出了很好的治疗效果。事实上，3hm可以穿过老鼠的gbm血脑屏障，并且可以选择性地在肿瘤细胞中堆积，为通过静脉注射药品治疗gbm提供了可能性。尽管3hm能够具有这样效果的原因还需要进一步研究，但是从目前来看实验结果都很正面。”
大脑细胞的90%是神经胶质细胞。和神经元不同，这些细胞经历着细胞的周期：产生、分开和有丝分裂。神经胶质细胞为神经元提供了化学和物理方面的支撑。但是，如果神经胶质细胞持续分裂，它们则有可能会成为癌细胞。一旦神经胶质细胞变成癌细胞，它们可以具有不同形状，这意味着很难对其进行追踪，除非它们变得非常大。由于这种神经胶质细胞的分支很多，因此通过手术移除非常复杂。与这种肿瘤细胞抗争就像是和传说中的九头蛇对抗，而每一个枝蔓都有可能造成更多的癌症。
3hm纳米载体尺寸大约为20纳米，具有独特的层状结构，因此符合将药物有效运送到脑癌肿瘤细胞中的尺寸要求和稳定性要求。图片来源：ting xu，伯克利实验室。
尽管目前已经有治疗gmb的药物，但是由于这些药物根本无法通过血脑屏障，因此几乎不能提高病人的生存几率。普通的治疗方案中使用的药物可以通过脂质体，即可允许110纳米左右的药物通过，但是这种尺寸对于这种屏障过滤器来说太大了，因为其只允许20纳米左右的药物通过。
“3hm是材料科学和生物学的研究产物。当我在伯克利刚开始试验的时候，我尝试了基于蛋白质、肽和聚合物作为生物材料的新型混合纳米材料。在研究两亲性肽—聚合物复合物的分层结构时，我的研究小组注意到了这些胶束的不同寻常的行为，尤其是它们在20纳米左右的非同寻常的动力学稳定性。因此我们继续研究其作为纳米载体，用于治疗gbm癌症的可能性。”ting xu说。
研究人员进行了系统性的mri和pet研究，以便深入了解纳米载体的尺寸如何影响老鼠内gbm肿瘤中的生物分布和药代动力学。研究结果表明3hm纳米载体是一种有效的gbm运输工具。