Nanoparticle–Cartilage Interaction: Pathology-Based Intra-articular Drug Delivery for Osteoarthritis Therapy

骨关节炎 药物输送 医学 病态的 软骨 疾病 病理 纳米技术 材料科学 解剖 替代医学
作者
Xu Li,Bingyang Dai,Jiaxin Guo,Lizhen Zheng,Quanyi Guo,Jiang Peng,Jiankun Xu,Ling Qin
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:13 (1) 被引量:104
标识
DOI:10.1007/s40820-021-00670-y
摘要

Abstract Osteoarthritis is the most prevalent chronic and debilitating joint disease, resulting in huge medical and socioeconomic burdens. Intra-articular administration of agents is clinically used for pain management. However, the effectiveness is inapparent caused by the rapid clearance of agents. To overcome this issue, nanoparticles as delivery systems hold considerable promise for local control of the pharmacokinetics of therapeutic agents. Given the therapeutic programs are inseparable from pathological progress of osteoarthritis, an ideal delivery system should allow the release of therapeutic agents upon specific features of disorders. In this review, we firstly introduce the pathological features of osteoarthritis and the design concept for accurate localization within cartilage for sustained drug release. Then, we review the interactions of nanoparticles with cartilage microenvironment and the rational design. Furthermore, we highlight advances in the therapeutic schemes according to the pathology signals. Finally, armed with an updated understanding of the pathological mechanisms, we place an emphasis on the development of “smart” bioresponsive and multiple modality nanoparticles on the near horizon to interact with the pathological signals. We anticipate that the exploration of nanoparticles by balancing the efficacy, safety, and complexity will lay down a solid foundation tangible for clinical translation.

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