临港实验室研究员殷宪振团队、中国科学院上海药物研究所研究员张继稳团队合作，提出了“结构药剂学”的新理念，揭示结构与质量之间的关系，并将该理念拓展至生命组织层面，结合跨尺度三维（3D）成像，精准刻画递药系统在体内的分布规律，纳米递药系统的设计与优化提供了坚实基础，也为个体化诊疗提供了新的思路与技术支撑。6月5日，相关研究发表于《美国化学会-纳米》，并被选为封面文章。

论文封面。图片由研究团队提供

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肺部病理微环境具有高度的时空异质性，相关药物递送面临多重挑战。传统二维（2D）研究手段难以跨尺度表征纳米制剂在肺部的生物分布，极大限制了递药系统的靶向性评价。

为突破该瓶颈，研究团队开展了面向生命体的“结构药剂学”研究，利用交联环糊精纳米网格材料（GCC），并结合单颗粒示踪与3D病理图谱，进行从制剂结构到生理结构的跨尺度关联分析。

实验结果显示，具有独特网格结构的GCC-Rh110在经小鼠尾静脉注射后，表现出显著的气管外壁聚集特征。GCC负载地塞米松（DEX）后，有效延长了药物的体内滞留时间，具有明显的缓释特性。此外，GCC具有广谱抗氧化的优势，可以高效清除超氧根阴离子和羟基自由基等多种活性氧。同时，研究团队建立的全肺3D可视化方法为纳米制剂的跨尺度研究提供了重要技术支撑，具有广泛的应用前景。

在脂多糖诱导的支气管炎模型中，DEX@GCC展现出显著的治疗效果，能够更快地促进体重恢复、改善肺功能，降低肺泡灌洗液中的细胞总数、蛋白浓度及炎症因子水平。研究团队还建立了3D病理评价体系，结合机器学习识别并提取气管周围的炎性细胞，实现多级气管的虚拟内窥及气管壁厚的精准定量，进一步证实了DEX@GCC在修复气管细胞结构及缓解炎症上的优势。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c06694