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天然多糖对于制备纳米尺寸载体非常有用。低毒性、生物相容性、稳定性、低成本、亲水性以及可用于化学修饰的反应位点使多糖成为药物应用中有吸引力的构建块。
多糖可用作 NP 骨架或涂层。多糖基纳米颗粒通过共价或离子交联、聚电解质复合或疏水修饰多糖的自组装来制备。
壳聚糖基 NPs 是常见的药物递送系统。带正电荷的壳聚糖与聚阴离子形成离子交联颗粒，以递送蛋白质、寡核苷酸和质粒 DNA。多功能壳聚糖 NPs，掺入 NIR 荧光团用于荧光成像，可以封装抗癌药物或复合小干扰 RNA (siRNA) 以实现顺序药物递送。透明质酸和肝素基 NPs 是癌症治疗中有前景的平台；与壳聚糖 NPs 不同，它们显示出固有的靶向特性。透明质酸结合 CD44，一种在许多类型癌症中过度表达的跨膜糖蛋白。这种靶向特性促进了透明质酸基 NPs 作为治疗诊断剂的应用。
多糖也已用于涂覆聚合或金属纳米颗粒，改善其水溶性、稳定性和长期循环。壳聚糖-PEG 涂覆的氧化铁 NPs 改善了将 DNA 修复抑制剂 (O6-苄基鸟嘌呤) 胞内递送到多形性胶质母细胞瘤细胞，并能够通过 MRI 监测治疗。葡聚糖也用于增加氧化铁 MNPs 的水溶性和稳定性。硫酸化葡聚糖与带正电荷的聚阳离子发生静电相互作用。用 sLex 四糖功能化葡聚糖涂覆的氧化铁 NPs 有助于体内监测小鼠脑中的炎症事件。透明质酸涂覆的超顺磁性氧化铁 NPs 已用于成像和药物递送到癌细胞。
基于肝素和肝素衍生物的纳米载体已应用于通过靶向、磁性、光动力学和基因疗法来对抗癌症。金和磁性 NPs 已被肝素涂覆或修饰，以提高其生物相容性，用于肝素介导的事件中的应用。多糖功能化的金 NPs 产生了多功能 NPs，具有广泛的应用，包括成像、光动力疗法和诱导转移细胞凋亡。
由于它们的天然丰度，基于纤维素的纳米材料变得极其流行，提供了生物相容性、易于表面功能化和出色的机械性能。纤维素纳米晶体 (CNCs) 是纤维素纤维酸水解获得的棒状颗粒。由于它们的刚度、扭曲和纵横比，CNCs 可以组装成手性向列相，产生虹彩颜色。应用包括功能纸张、光电子学、工程组织、药物递送和生物传感器。
