纳米医学革命迅猛发展，FDA有言在先

纳米医学（nanometer medicine）是纳米技术 (nanometer technology) 在医疗保健领域实现创新的应用。它的使用材料在 10^-9 m (即纳米) 尺度上开发出独特的性质，这些特性在物理、化学或生物学方面通常与更大尺度的相同材料具有明显的差异。

纳米尺寸也是人体中许多生物机制的尺度，因此允许纳米颗粒和纳米材料跨越自然屏障进入目标递送部位，并与血液或器官内不同水平的 DNA 或蛋白质相互作用。

制造纳米药物的过程，旨在围绕在纳米工具和纳米粒子的帮助，使用纳米技术制造“智能药物”。这些药物微小尺寸的最主要的目的，在于实现靶向药物递送至目标器官或组织。 纳米药物由以活性药剂形式存在的小分子或生物分子组成，这些分子包装在由脂质或聚合物制成的纳米级载体中。纳米技术是在原子或分子水平的纳米尺度上创造材料和设备的科学。纳米技术应用于医学科学，以生产用于治疗和预防疾病的纳米药物。纳米医学是通过将纳米技术应用于纳米药物来实现更好的治疗和诊断结果而开发的。

在纳米尺度上，比表面积成为纳米材料独特的固有参数。颗粒的涂层和它们表面的功能化（甚至在多个层面上）非常常见，这些功能化的修饰可以增加颗粒的生物相容性及其在血液中的循环时间，以及确保与所需目标的高度选择性结合。

纳米医学可以说比传统医学领先一步。尽管两者都旨在治疗疾病，但与传统医学相比，纳米医学具有多项优势，最重要的是靶向药物输送。虽然大多数传统药物具有被递送到系统循环中的特性，但也会影响非目标组织。设计纳米药物是为了实现药物分子的靶向生物分布。

除了作为治疗药剂本身之外，纳米医学同样有可能实现早期检测和预防，并大大改善包括癌症在内的许多疾病的诊断和治疗，但不仅限于此。总体而言，纳米医学目前有数百种产品正在进行临床试验，涵盖了包括心血管、神经退行性、肌肉骨骼和炎症在内的许多主要疾病。纳米医学已经实现了大约 80 种上市产品，从纳米递送和药物到医学成像、诊断试剂和生物材料。

纳米医学是医学科学领域的一项伟大发明，在治疗和诊断应用方面都有着巨大的应用前景。纳米医学的一些应用包括：

目前流行的药物系统面临药物递送和系统吸收的挑战，这会导致对非目标组织的毒性。例如，在癌症化疗中，抑制细胞生长的药物同时作用于受感染组织和正常组织，导致健康组织受损。因此，选择性靶向肿瘤细胞的药物递送策略是关键性的。纳米药物的使用可以通过将药物靶向特定组织来实现这个目标。通过纳米颗粒的药物递送系统有能力实现特异性靶向。

纳米医学在改善疾病诊断方面具有很大的潜力。使用 纳米技术可以显著提高显微镜检查的电流幅度。它可以帮助减少样本取样量，还可以减少用于实验室测试的昂贵试剂的数量。纳米医学在诊断中的一项重要应用是改进荧光标记。

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纳米医学被认为是个性化、靶向和再生医学的关键支持工具，它可以为临床医生和患者提供更高水平的新药、治疗方法和可植入设备，从而实现医疗保健领域的真正突破。

除此之外，纳米医学提供了重要新工具，来应对人口老龄化的巨大挑战，并被认为有助于改善和具有成本效益的医疗保健，这是使所有人都能获得和负担得起药物和治疗的关键因素。

一些市售或正在进行人体临床试验的基于纳米技术的药物包括：

Abraxane是经FDA批准的一种药物粉末，制成悬浮液用于输注（滴注）到静脉中。它包含附着在人类白蛋白（albumin）上的活性物质紫杉醇（Paclitaxel）。用于转移性乳腺癌 (metastatic breast cancer)、胰腺转移性腺癌（metastatic adenocarcinoma of the pancreas，作为与另一种癌症药物吉西他滨联合治疗的第一种治疗方法）、非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，当患者不能进行手术或放疗时，作为与癌症药物卡铂联合治疗的第一种治疗方法）。

Doxil^®最初被FDA批准用于与HIV相关的卡波西肉瘤 (HIV-related Kaposi's sarcoma)。它现在也被用于治疗卵巢癌 (ovarian cancer) 和多发性骨髓瘤 (myeloma.)。该药物被包裹在脂质体中，这有助于延长药物半衰期。

Onivyde^®是脂质体封装的伊立替康（irinotecan），用于治疗转移性胰腺癌（metastatic pancreatic cancer），于2015年10月获得FDA批准。

Rapamune^®是一种基于纳米晶体的药物，于2000年获得FDA批准，用于预防器官移植后的排斥反应。纳米晶体成分可以增加药物的溶解度和溶解速率，从而改善吸收和提高生物利用度。 ^[1]

Cabenuva^®被FDA批准为cabotegravir缓释可注射纳米混悬剂（extended-release injectable nano-suspension），加上rilpivirine缓释可注射纳米混悬剂。它被指定为治疗成人HIV-1感染的完整方案，这FDA批准的首个针对HIV-1感染成人的完整注射方案，每月给药一次。

纳米医学是一个广义术语，定义为使用纳米级材料，包括生物相容性纳米粒子和纳米机器人，用于疾病诊断、药物输送、生理传感等众多领域。 ^[3] 具有最大潜力的纳米医学创新是治疗癌症。这些进步所需的监管监督水平促使FDA 发布行业文件指南《含有纳米材料的药品，包括生物制品》（Drug Products, Including Biological Products, that Contain Nanomaterials）。 ^[4]

对于 FDA 而言，“纳米药物”是指一种药物产品，它包含至少一种尺寸范围在大约 1 纳米到 100 纳米 之间的成分。 ^[5] 该定义同时强调，纳米药物中的纳米成分相对于更大尺寸的粒子，需要具备不同的化学物理特性或生物效应。该指南阐述了纳米医学发展当前面临的挑战以及该领域未来可能的发展方向。

对于纳米材料的用途，FDA指导文件的重点是尺寸相关的特性需要关联以下一项或多项药物优势：

这些功能取决于改变的化学、生物或磁性特性、改变的电学或光学活性、增加的结构完整性或其他独特特性。所得纳米药品的属性不同于传统制造的产品。

该指南中有一个明显的主题，即FDA将其对纳米药物的功效和安全性问题的最大关注放在生物技术上，这些生物技术对产品构成部分的尺寸进行有意和有目的的操纵或控制，以期获得特殊的产品性质。这种关注较少针对纳米级的“天然”成分，更多关注的是新材料特性的发展（复合型药物，无论是嵌入或附着在其他材料上），以及这些特性对安全性、有效性、质量和对公众健康更广泛的影响。

FDA 指南中最重要的一点是要求制定以风险管理为基础的监管策略。为了制定这样的策略，需要考虑以下因素：

1、产品的风险矩阵（Risk Matrix）

纳米药物最大的风险是生物利用度，因为纳米技术可能会改变活性物质的生物利用度。这涉及药物是否会达到其预期目标，或者它是否会被身体阻止或失活（例如通过免疫系统或通过与血液蛋白的相互作用）。FDA 进行纳米药物产品评估所需的信息包括：

2、质量评估

需要对纳米组分进行定义，包括它们的大小、电荷、形态、组成和络合情况。

3、临床研究

制造商必须确保收集到足够的数据，涵盖从早期开发批次到后期临床试验材料，以及待批准阶段的材料。

4、制造工艺控制策略

这包括了解工艺稳定性和工艺变化（包括介质、搅拌速度、pH、表面活性剂类型和浓度等）的潜在影响；通过工艺控制评估生产稳定性；通过 CQA 的审查和control plot展示控制策略的稳健性。还需要采取措施防止其他过程的交叉污染。

5、放行测试

除了验证CQA之外，放行测试的一个重要方面是证明生物等效性（bioequivalency）。这涉及证明商业药物与临床阶段批准的药物的生化相似性，例如活性成分和颗粒尺寸的等效性。关键数据评估将与药物释放曲线一起进行。

6、环境影响

鉴于纳米材料有可能污染土壤或地下水，制造商需要评估环境影响。尤其是与固体废物和废水排放物中的颗粒相关的控制。

与其他成熟领域的严格的指导文件不同，FDA对于纳米药物的指导文件承认，行业和监管机构的理解都处于早期的学习阶段。出于这些原因，FDA建议公司在产品开发过程的早期提醒监管机构。这将使公司和FDA能够以药物的监管状态、安全性、有效性或公共卫生影响作为出发点开展工作。

纳米医学有望带来一场健康革命，但其有效性和安全性需要通过渐进式的过程来得以确保。