近日，国家纳米科学中心陈春英院士和德国亥姆霍兹慕尼黑中心（Helmholtz Munich）杨林博士、韩廉勇博士在肺部给药的精准剂量递送领域取得重要进展，评述以“Precision dosimetry in pulmonary drug delivery”为题发表在Nature Reviews Bioengineering上。

随着纳米医学的发展，吸入治疗已成为呼吸系统疾病乃至全身系统性疾病治疗的重要方式。通过吸入递送，药物能快速抵达肺部病灶，提升治疗效率。然而，相较于最初的给药剂量，吸入治疗效果及安全性评价主要取决于到达肺部的药物剂量即“肺部沉积剂量”（Lung-deposited dose）。因此，准确量化肺部沉积剂量是实现从动物实验研究到临床转化的关键。

在动物实验中，研究人员通常使用和报告名义给药剂量，即雾化器、吸入器或注射器中加载的药物总量。然而，在递送过程中，药物不可避免的会因设备内滞留、呼出损失及上呼吸道沉积等因素造成大量损耗。因此，名义剂量难以准确反映治疗效应的有效剂量。该研究强调，在评价治疗效果特别是跨物种间比较时，科学界应侧重“肺部沉积剂量”这一关键参数，即真正沉积于肺组织、产生生物学效应的药物量。

目前肺部沉积剂量的测定方法主要包括光学成像、核医学成像以及化学分析方法等。这些方法为剂量评估提供了重要的技术支撑，但各自存在局限性。例如，成像技术往往受限于空间分辨率和定量精度；化学分析则常需要破坏组织，操作繁琐。简言之，准确测定并规范报告肺部沉积剂量，是实现从基础研究走向临床应用关键。

除剂量外，吸入药物在肺部的空间分布和靶向定位是决定疗效的又一关键因素。例如，疫苗开发需要关注其在气道上皮沉积以激活黏膜免疫，而抗纤维化药物则需靶向肺泡区域。该研究指出，结合组织透明化和光片显微镜技术以及人工智能工具，能精准地对肺支气管及肺泡中递送的药物进行空间量化，为评价吸入药物疗效与机制提供了技术手段。

总之，该研究强调应系统研究吸入药物的肺部沉积剂量和空间分布，不仅有助于准确评估药物疗效和安全性，也为新药研发及临床转化提供科学依据，从而推动精准呼吸医疗的发展。

国家纳米科学中心陈春英院士、德国亥姆霍兹慕尼黑中心杨林博士、韩廉勇博士为本文的共同通讯作者，杨林博士为论文第一作者。该研究工作得到了国家重点研发计划、新基石研究员项目、基础科学中心项目、国家自然科学基金以及欧盟“地平线2020”计划、亥姆霍兹人工智能(Helmholtz AI) HGF研究基金等项目的支持。

    原文链接：https://www.nature.com/articles/s44222-025-00356-9