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我校在“蛋白介导纳米诊疗”领域取得重要研究成果
来源:医学院   发表时间:2016-12-19    阅读次数:428

      近日,同济大学医学院生物医学工程与纳米科学研究院张兵波课题小组与天津大学常津教授团队合作,利用蛋白特定结构功能域和氨基酸序列原位绿色仿生合成了超小含钆硫化铜纳米粒,用于肿瘤在体光声/磁共振双模成像,及其影像指导的肿瘤光热消融高效治疗。该研究成果以“Albumin-Bioinspired Gd:CuS Nanotheranostic Agent for In Vivo Photoacoustic/Magnetic Resonance Imaging-Guided Tumor-Targeted Photothermal Therapy” 为题发表在国际知名期刊《ACS Nano》上(ACS Nano, 2016, 10 (11):10245–10257。影响因子为13.3,文章链接为http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b05760)。

      近五年多来,张兵波课题小组紧紧围绕以减少和消除纳米探针非特异性吸附现象为目标,尝试采用生物体内高丰度蛋白,利用其独特的结构域和氨基酸序列,先后开展了纳米颗粒表面蛋白工程化修饰(Surface Engineering,代表成果为Langmuir 2012, 28, 16605; ACS applied materials & interfaces, 2012, 4,6479;Nano Research 2014, 7, 1581; Biomaterials 2015, 48, 16; Journal of Materials Chemistry B 2016, 4, 4110;Langmuir 2016, 32, 1155)、蛋白介导生物模拟仿生合成纳米探针(Biomimetic Synthesis,代表成果为Journal of Materials Chemistry 2012, 22, 14494;Journal of Colloid and Interface Science, 2012, 372, 239 ;ACS applied materials & interfaces 2016, 8 ,16612;ACS Nano 2016, 10, 10245)和相关机制及其扩展研究(Journal of Materials Chemistry B 2016, DOI: 10.1039/C6TB02308H,被选为back cover;Acta Chim Sinica 2014, 72, 1209;Advanced Healthcare Materials 2016, DOI: 10.1002/adhm.201600865)等一系列的研究。

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图1.蛋白、多肽生物模拟仿生合成纳米粒示意图。

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图2. 该课题小组在蛋白、多肽生物模拟仿生合成纳米粒研究领域的概况。

      该课题小组以绿色合成为原则,提出了基于蛋白结构功能域和特定氨基酸序列的纳米探针表面修饰和生物模拟仿生合成新方法,该策略优势体现在:(1)有效避免了传统化学合成的弊端;(2)极大程度解决了纳米探针表面非特异性吸附和蛋白冠问题;(3)提供了一种绿色、简便且高效的多功能癌症诊疗基元集成新方法,有望在人类重大疾病的高效诊疗中发挥重要作用。在2012~2016年期间,该课题小组取得一系列研究成果,共发表SCI论文15篇。张兵波博士作为主编编写“Nano imaging: From Fundamental Principles to Translational Medical Applications”一书(World Scientific Publisher,2016,书籍链接:http://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/9560-vol4)。

      该系列研究工作由同济大学医学院教师、博士研究生、硕士研究生和本科生,以及来自天津大学、湖南大学和苏州大学客座研究生组成的年轻团队完成。成果主要得到了国家自然科学基金、上海市教委科研创新重点项目和同济大学“英才计划”等相关项目的支持。张兵波博士现为同济大学医学院副研究员,博士生导师,在时东陆教授团队独立开展“蛋白介导纳米诊疗”研究工作。

      原文链接:http://med.tongji.edu.cn/article.asp?article_id=15493&category_id=181

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