Science子刊：一种全新的仿生纳米药物，用于骨关节炎治疗【附纳米材料技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

2024年2月21日，国家纳米科学中心聂广军团队与北京大学第三医院余家阔团队合作，在Science子刊Science Translational Medicine上发表了题为：Chondrocyte membrane-coated nanoparticles promote drug retention and halt cartilage damage in rat and canine osteoarthritis的研究论文，在骨关节炎治疗纳米药物库方面取得重要进展。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adh9751

骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种常见的关节退行性疾病。目前虽有各种治疗方法，但没有能够改变疾病进程的疗法，大部分患者最终需要人工关节置换。而关节内注射被认为是提高药物在关节内效果的合理方法，但面临药物清除快和渗透不足的挑战。因此，需要开发能有效渗透软骨组织并持久留存的药物递送系统，以实现长效治疗。

对此，该研究使用软骨细胞膜载药纳米颗粒，增加纳米颗粒与软骨的相互作用，能够将纳米颗粒在体内大鼠膝关节中至少保留了34天。在大鼠和犬损伤诱导的骨关节炎模型中，这些纳米颗粒释放的Wnt通路抑制剂有效改善有效改善了关节病理性表现并减缓了软骨组织的退变。这些发现支持进一步开发仿生软骨细胞膜纳米颗粒用于向软骨组织的药物递送和骨关节炎治疗。

受软骨细胞-基质相互作用启发，研究团队基于细胞膜纳米技术巧妙的将含有软骨细胞黏附受体的天然细胞膜修饰在载药纳米颗粒表面，构建了模拟软骨细胞的纳米药物库（CM-NP）。实验结果显示，CM-NP模拟了软骨细胞的特性，能够特异性黏附于退变软骨，并在软骨组织内长时间滞留。

体外实验表明，载有Wnt通路抑制剂Adavivint的CM-NP（CM-NP-Ada）有效抑制了软骨的炎症分解代谢活性。在前交叉韧带断裂的犬模型中，CM-NP-Ada有效改善了关节病理性表现并减缓了软骨组织的退变。

图源：摄图网

技术价值观察

这项研究成果证明了使用软骨细胞膜包被的纳米颗粒来改善抗骨关节炎药物的药代动力学和功效的可行性。这项研究为改善骨关节炎药物治疗提供了新的思路，有望实现更有效的长效治疗。

该研究成果目前位于产业链下游环节。纳米材料产业链上游为原料供应和设备。设备主要包括粉碎、混合/分散、测试等涉及到纳米材料制备、加工的设备。产业链中游环节为纳米材料的生产制备，包括纳米粉体、纳米薄膜、纳米纤维、纳米块体，还包括以此加工形成的纳米复合粉体、纳米磁性液体、纳米涂层材料、纳米改性纤维及金属/陶瓷/塑料基等纳米复合材料。产业链下游包括在电子信息、新能源、生物医药、建筑化工、服装纺织、节能环保、结构增强等领域的应用。

宏观市场观察

中国纳米材料企业在2019年注册火爆

根据中国企业数据库企查猫，目前中国纳米材料行业的主要企业共有24867家，其中以2019年为主要注册热潮，2021年注册企业数量为3849家，截至2022年10月19日，2022年已注册114家纳米材料企业。

千亿元纳米材料产业市场有待挖掘

根据国家开发投资集团有限公司预测，未来几年，中国新材料产业将延续过去高速增长的强劲势头，到2025年产值将突破10万亿元，发展前景十分广阔;前瞻在此基础上进一步预测，到2026年中国新材料产值将达到11.7万亿元左右。伴随新材料产业市场发展，未来纳米材料市场规模也将进一步提升。在生产技术的积累以及下游应用市场进一步推广的环境下，纳米材料未来有望在基础工业材料以及显示器零件的细分市场上有所突破，带动整体市场规模在2025年突破3000亿元，2026年预计突破3700亿元。

下游应用领域需求增长带动市场发展

前瞻基于上述细分市场与竞争格局分析，结合目前中国纳米材料产业技术创新情况，归纳该产业三大发展趋势如下：

中国纳米材料技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前纳米材料关键技术强相关的城市集群主要集中在华南地区、长三角地区、京津冀地区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于纳米材料，成为潜在的纳米材料技术发展中心。根据热力图的分布，华南地区有极大的可能性成为纳米材料技术的先导区域。重点关注广东省东莞市、深圳市以及广州市等地的相关企业，以及这些地方对纳米材料产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国纳米材料行业发展前景与投资预测分析报告》

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