当前位置：近年来，中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）疾病由于血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）递送受限、病理微环境复杂以及缺乏精准调控手段，始终是纳米医学领域的重要挑战。传统神经系统治疗模式主要依赖小分子药物或单一生物学靶点干预，往往难以实现对病灶微环境的动态响应与实时调控。因此，如何构建兼具智能递送、病理感知、原位调控及实时反馈能力的新型纳米治疗体系，已成为神经系统纳米医学的重要发展方向。近年来，中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士、林翰研究员团队围绕“纳米催化医学用于中枢神经系统疾病调控”开展了系统性研究，逐步构建了涵盖刺激响应纳米平台、气体治疗、病理微环境调控及智能纳米递送等方向的研究体系。相关成果发表于Chemical Society Reviews、Journal of the American Chemical Society、Advanced Materials、ACS Nano、Nano Today等国际高水平期刊。
其中，团队近期在Chemical Society Reviews发表题为“Stimuli-responsive nanoplatforms for central nervous system disorders: integrating delivery, modulation, and imaging”的长篇综述论文，系统总结了刺激响应纳米平台在中枢神经系统疾病中的研究进展与未来发展方向。该综述指出，传统神经系统治疗长期受限于血脑屏障阻隔以及复杂病理微环境缺乏动态响应能力，而刺激响应纳米系统通过整合病灶识别、智能递送、原位调控与实时成像反馈，为脑疾病精准治疗提供了新的技术范式。文章系统梳理了活性氧（ROS）、酸性pH、酶活性、离子失衡等内源性病理信号在神经系统疾病中的变化规律，并重点总结了基于光、超声、电、磁等外源刺激驱动的纳米治疗策略，通过构建“递送–调控–成像”闭环体系，实现对脑疾病病理过程的动态干预。
图1脑适应性中枢神经系统治疗的刺激响应纳米平台示意图。
此外，该综述进一步提出了“脑适应性（Brain-adaptive）”纳米治疗概念，强调未来神经系统纳米医学将从单纯药物递送逐渐发展为具备病灶感知、实时反馈、自主调控能力的主动治疗系统。文章还系统讨论了人工智能辅助纳米材料设计、跨血脑屏障精准递送、临床转化路径以及规模化制造等关键问题，指出未来神经系统纳米平台需要实现从“被动响应”向“主动调控”的跨越，并最终建立具备动态病理适应能力的智能神经治疗体系。该综述为刺激响应纳米医学在中枢神经系统疾病中的发展提供了系统性理论框架，也为后续脑疾病精准治疗平台设计提供了重要参考。
此论文第一作者为上海硅酸盐所博士生陈奕涵，通讯作者为林翰研究员和施剑林院士。
在具体疾病治疗方向，团队围绕脊髓损伤、神经炎症及中枢感染等疾病开展了一系列原创性研究工作。针对耐药性中枢神经系统感染治疗难题，团队提出了一种基于二维镁烯纳米片的“局部镁超载”抗菌策略。该工作通过在细菌–材料界面构建Mg2+局部富集微环境，精准干扰细菌膜功能及能量代谢，实现对MRSA等耐药菌的高效杀伤，为中枢神经系统感染治疗提供了区别于传统抗生素的新型无机纳米治疗策略（Journal of the American Chemical Society， 2026）。针对脊髓损伤后铁死亡与氧化应激共同驱动的继发性损伤问题，团队构建了兼具铁离子清除与持续释氢功能的微针贴片系统。该体系利用氨基修饰介孔有机硅纳米颗粒吸附Fe2+/Fe3+，同时通过氨硼烷在酸性损伤微环境中持续释放氢气，实现对铁死亡及氧化应激的协同调控，从而显著改善脊髓损伤后的神经功能恢复（ACS Nano， 2026）。此外，团队还开发了压电催化纳米氢气发生器，在超声作用下实现原位持续产氢，有效清除活性氧并重塑炎症微环境，从而促进急性脊髓损伤修复（Advanced Materials， 2024）；进一步构建了基于二维硅烯的近红外响应硫化氢纳米气体发生器，通过可控释放H₂S抑制NF-κB炎症通路、促进M2小胶质细胞极化及轴突再生，实现脊髓损伤后的神经功能恢复（Nano Today， 2025）。系列研究表明，纳米催化医学通过精准调控中枢神经系统病理微环境，为复杂神经系统疾病的治疗与功能重建提供了新的研究方向。
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c20581
https://doi.org/10.1039/d5cs01323b
https://doi.org/10.1021/acsnano.5c19206
