纳米药物递送系统，在将具有活性的药物分子递送到肿瘤细胞的过程中，面临着复杂的生物环境和多重生物屏障。小分子化疗药物或小尺寸药物载体(小于10纳米)，在血液循环中容易被肾脏过滤快速清除；合适尺寸和表面特性的药物载体(如100纳米)能延长药物血液循环，并有效地从肿瘤病理状态下不完整的血管中溢出，但难以扩散到整个肿瘤组织，无法有效接触肿瘤细胞，导致药物递送的失败。
王均教授课题组与聂书明教授课题组利用一个较大尺度的纳米载体(约90纳米)运载多个小尺度纳米载体(约5纳米)，并将药物携带在小尺度载体上，形成复合的多级药物输送体系。在其进入血液后，复合结构的纳米载体能够延长药物在血液中的循环时间，并从肿瘤血管中溢出，进入到肿瘤组织。紧接着连接大-小尺度载体的化学键断裂，释放出小尺度载体进一步扩散到整个肿瘤组织，有效地将抗癌药物输送到肿瘤细胞。这种微型“纳米航母”药物递送体系，改变了过去抗肿瘤药物递送所存在的技术难点，实现了更加精准有效的抗肿瘤药物递送。
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