中国医科学研究院刘玉玲团队揭秘无定形碳酸钙新应用

中国医科学研究院刘玉玲团队揭秘无定形碳酸钙新应用

中国医学科学院药物研究所刘玉玲教授团队在《药学学报》英文刊上发表综述文章，揭示了无定形碳酸钙（Amorphous Calcium Carbonate，简称ACC钙）在生物医学应用中的巨大潜力。这一发现不仅为骨质疏松、骨折愈合等疾病的治疗提供了新的思路，还在抗肿瘤药物递送和免疫调节领域展现出广阔的应用前景。

无定形碳酸钙是一种在自然生物体内存在的多功能材料，也可以通过化学合成获得。与晶体碳酸钙不同，ACC钙具有独特的非晶态结构，使其在体内的稳定性和生物相容性显著提升。这种特性使得ACC钙在生物医学领域展现出前所未有的应用潜力。

1. 高生物相容性和生物降解性：ACC钙在体内可安全降解，通过肾脏排泄，且在低pH环境中能释放药物，这一特性使其成为理想的药物载体。

2. 酸敏感性：ACC钙在酸性条件下分解生成Ca²⁺和CO₂，其中Ca²⁺是细胞内重要的信号分子，CO₂微泡可提高超声成像的对比度。这一特性使其在影像增强和肿瘤治疗中具有重要应用价值。

3. 高溶解度和生物利用度：实验研究表明，ACC钙结构携带的水量最少，溶解度最高，有利于药物的生物利用度。与传统结晶型碳酸钙相比，ACC钙的生物利用度提高了约40%，达到60%-70%。

1. 骨质疏松和骨折愈合：ACC钙能有效缓解骨质疏松，增加骨密度，促进骨折愈合。其高生物利用度和抗炎作用，使其在骨关节炎等疾病治疗中展现出显著优势。

2. 抗肿瘤药物递送：ACC钙在肿瘤靶向递送方面具有独特优势。纳米级的ACC钙能更有效地在肿瘤部位聚集，延长药物滞留时间，增强疗效。同时，其酸敏感性确保了药物在肿瘤酸性环境中的特异性释放，减少对正常组织的损害。

3. 免疫调节：ACC钙参与调节细胞机制和通路，激活炎症相关信号通路，抑制程序性细胞死亡配体，增强T细胞对外源抗原的敏感性，从而调节免疫功能。

4. 影像增强：ACC钙分解产生的CO₂微泡可提高超声成像的对比度，作为诊断造影剂载体，为影像增强提供优质的信号。

尽管ACC钙在生物医学领域展现出巨大潜力，但仍面临一些挑战，如临床转化中的稳定性问题。刘玉玲教授团队正在通过设计核壳结构等方法，进一步增强ACC钙的稳定性和靶向性。随着研究的深入，ACC钙有望成为未来生物医学研究的重要材料，为人类健康事业做出更大贡献。

中国医学科学院药物研究所刘玉玲教授团队的这一发现，为生物医学领域开辟了新的研究方向，也为相关疾病的治疗提供了新的可能性。随着研究的不断深入，ACC钙的应用前景将更加广阔，有望为人类健康事业带来新的突破。