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通知公告

12月8日-生物醫(yī)用材料和生物安全材料學(xué)術(shù)報(bào)告

發(fā)表日期:2020-12-02來源:蘭州化學(xué)物理研究所放大 縮小

  報(bào)告時(shí)間:12月8日(星期二) 上午09:00

  報(bào)告地點(diǎn):理化樓三樓學(xué)術(shù)廳

  

  報(bào)告一:含金屬的生物醫(yī)用材料和生物安全材料

  報(bào)告人:肖海華 研究員,中科院化學(xué)所 高分子物理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

  報(bào)告摘要:

  金屬具有廣泛的生物和醫(yī)學(xué)用途。在癌癥治療方面,金屬鉑類藥物在臨床上的運(yùn)用量大面廣,占據(jù)所有化療藥物總用量的50%,80%的臨床化療方案中含鉑。鉑最大的問題在于其毒副作用大、容易產(chǎn)生耐藥性。本報(bào)告將講述以鉑類藥物為主的金屬藥物和其納米傳輸體系在癌癥治療中的應(yīng)用。

  新冠肺炎重大疫情發(fā)生后,國(guó)際衛(wèi)生組織在2月底將新冠疫情定義為國(guó)際重大生物安全事件,我國(guó)政府迅速將生物安全提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度,并納入國(guó)家安全體系。生物安全指的是生物因子對(duì)人類和環(huán)境造成的威脅和風(fēng)險(xiǎn)。開發(fā)新材料和相關(guān)技術(shù)來防范生物安全風(fēng)險(xiǎn)具有重大意義。本報(bào)告將進(jìn)一步講述本團(tuán)隊(duì)最新提出的 “生物安全材料”的全新概念及疫情期間同企業(yè)合作研發(fā)的“車載納米銀生物安全潔凈系統(tǒng)”。該潔凈系統(tǒng)已被企業(yè)加載到負(fù)壓急救車上,形成一款新概念的負(fù)壓急救車。

  報(bào)告人簡(jiǎn)介:

  肖海華,博士,83年生,2017年底從美國(guó)麻省理工學(xué)院回國(guó),獲中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所“國(guó)家級(jí)人才計(jì)劃”,加入中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所,擔(dān)任高分子物理與化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員,博士生導(dǎo)師。2012年于中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所博士畢業(yè)后,先后在美國(guó)圣母大學(xué)(2012-2014)、麻省理工學(xué)院(2014-2017)從事博士后研究。10多年來,肖海華研究員緊緊圍繞生物醫(yī)用材料和生物安全材料的研究主題,聚焦金屬納米材料,含金屬基抗腫瘤、抗菌和抗病毒藥物等,設(shè)計(jì)合成一系列生物醫(yī)用高分子進(jìn)行藥物遞送、基因治療、精準(zhǔn)治療等。提出“生物安全材料學(xué)”的全新學(xué)科概念,主張利用新材料來設(shè)計(jì)新產(chǎn)品和裝備來應(yīng)對(duì)生物安全威脅和風(fēng)險(xiǎn)。榮獲吉林省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(3/5);湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)(排名前3);中美納米醫(yī)學(xué)與納米生物技術(shù)學(xué)會(huì)"未來科學(xué)家"獎(jiǎng)(2017);中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程協(xié)會(huì)納米醫(yī)學(xué)與工程協(xié)會(huì)青年委員;中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)造影技術(shù)分會(huì)青年委員;中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)生物資源管理與利用分會(huì)青年委員會(huì)副主任委員;擔(dān)任雜志Frontiers in Chemistry的community board;擔(dān)任Frontiers in Bioengineering and Biotechnology的review editor;美國(guó)MRS會(huì)議大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告一次。

  肖海華研究員的主要研究領(lǐng)域包括:1)生物醫(yī)用材料、生物醫(yī)用高分子、藥物和基因遞送、醫(yī)學(xué)影像;2)抗菌和抗病毒藥物;3)生物安全材料及其裝備研發(fā)。在金屬基抗癌研究方面,因金屬鉑類藥物在臨床上的運(yùn)用可謂量大面廣,其占據(jù)所有化療藥物總用量的50%,80%的臨床化療方案中含鉑類藥物,此外鉑類藥物最大的問題在于其毒副作用大、容易產(chǎn)生耐藥性。肖海華研究員緊緊圍繞金屬鉑類藥物,發(fā)展了其一系列納米鉑傳輸新體系,提出了四價(jià)鉑與基因共傳輸化敵為友的新策略,并取得了一系列研究成果,在Prog. Polym. Sci., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Adv. Mater., Mater. Today, Biomaterials, J. Control. Release, Chem. Commun.等期刊上發(fā)表論文80多篇高水平論文。論文被Chem. Rev.,Chem. Soc. Rev., Prog. Polym. Sci.,Nano Today, J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.等期刊引用上3000次,H指數(shù)32。其中麻省理工學(xué)院美國(guó)三院院士、順鉑作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)人Lippard、鉑藥世界級(jí)專家英國(guó)皇家科學(xué)院院士Peter Sadler、法國(guó)載藥領(lǐng)軍人物Patrick Couvreur、世界"Top 100 Chemist" Wenbin Lin、Biomaterials主編Kam W. Leong、J. Control. Release主編Kinam Park、Nanomedicine主編Sishen Feng等大量正面引用本人的研究成果。此外,已申請(qǐng)中國(guó)專利12項(xiàng)、獲權(quán)中國(guó)專利4項(xiàng)、美國(guó)專利2項(xiàng)。

  在金屬基抗菌抗病毒藥物和傳染病防治方面,利用高溫高壓物理噴霧技術(shù),開發(fā)均一穩(wěn)定的金屬銀單質(zhì)納米粒子(直徑為5nm)。納米銀具有快速殺滅幾百種細(xì)菌和病毒的能力,且無耐藥性(區(qū)別于現(xiàn)有的采用化學(xué)還原法制備的銀納米粒子,不可避免的含有其它化學(xué)還原物質(zhì)殘余和銀離子)。納米銀具有表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng),極強(qiáng)穿透力,易進(jìn)入病原微生物,并快速與其細(xì)胞膜(壁)結(jié)合而進(jìn)入菌體。隨后它迅速與微生物中含巰基的生物活性酶,如氧代謝酶的巰基結(jié)合,使病原微生物呼吸酶失活從而導(dǎo)致病原微生物呼吸代謝被阻斷,最終微生物窒息而死。此后,病原微生物細(xì)胞膜(壁)破裂,納米銀從病原體中釋放出來,可進(jìn)一步殺滅其它微生物個(gè)體。通過進(jìn)一步化學(xué)修飾,可將納米銀應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、傳染病防控、生物安全、生物戰(zhàn)應(yīng)對(duì)、紡織、化妝品、畜牧養(yǎng)殖業(yè)(非洲豬瘟)等領(lǐng)域。進(jìn)一步化學(xué)修飾可使其在紡織品等涂層上使之穩(wěn)定。將該涂層應(yīng)用于個(gè)人防護(hù)設(shè)備,如口罩,手套和防護(hù)服上,可提高個(gè)人防護(hù)設(shè)備防護(hù)能力。目前正申請(qǐng)專利2-4項(xiàng)。針對(duì)新冠病毒,團(tuán)隊(duì)展開了應(yīng)急攻關(guān)和開發(fā),與貴州長(zhǎng)江汽車有限公司合作,正將納米銀相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用到公司開發(fā)的新冠傳染病人的急救車,并將首批投放市場(chǎng)。

  2020年,新型冠狀病毒肺炎重大疫情在全球肆虐。新型冠狀病毒肺炎對(duì)全球造成了極大危害,對(duì)經(jīng)濟(jì)造成了重大損失,使人們對(duì)生物安全的重要性有了新認(rèn)識(shí)。我國(guó)加快了生物安全的建設(shè)?習(xí)近平總書記提出了將生物安全上升到國(guó)家安全高度,納入了國(guó)家安全體系,這對(duì)我國(guó)科教界提出了新的挑戰(zhàn)?生物安全漏洞待補(bǔ),相關(guān)科研工作亟需加強(qiáng),學(xué)科領(lǐng)域待細(xì)分?促進(jìn)生物安全學(xué)的全面發(fā)展,對(duì)我國(guó)國(guó)家安全可形成強(qiáng)有力的支撐?隨著疫情在全世界肆虐及在我國(guó)境內(nèi)零星散發(fā),我國(guó)科研人員也在積極反思疫情期間暴露在疫區(qū)出現(xiàn)的諸多問題,本人正式提出了生物安全材料這一全新概念,呼吁國(guó)家對(duì)生物安全材料學(xué)科進(jìn)行建設(shè),引導(dǎo)科研人員開發(fā)出一大批生物安全防控材料,在這一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)形成對(duì)國(guó)外的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。生物安全材料學(xué)是生物安全學(xué)與材料學(xué)的交叉融合,是研究和開發(fā)新材料并應(yīng)用于生物安全各領(lǐng)域的一門學(xué)科。生物安全材料可用于檢測(cè)、消毒殺毒、特效藥物和疫苗及其佐劑、個(gè)人防護(hù)、生物物種保藏等生物安全分支領(lǐng)域。發(fā)展生物安全材料學(xué),有利于加強(qiáng)交叉學(xué)科科技人才交流,有利于促進(jìn)生物安全材料的發(fā)展,有利于系統(tǒng)高效地培養(yǎng)生物安全領(lǐng)域人才,有利于提升我國(guó)生物安全科技競(jìng)爭(zhēng)力,有利于快速提高我國(guó)應(yīng)對(duì)重大突發(fā)性生物安全問題治理能力,有利于保障人民健康、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和筑牢我國(guó)國(guó)家安全城墻。

  

  報(bào)告二:生物醫(yī)用高分子囊泡

  報(bào)告人:杜建忠 教授,同濟(jì)大學(xué)

  報(bào)告摘要:

  高分子囊泡是通過自組裝形成的具有“空腔-內(nèi)冠-膜層-外冠”結(jié)構(gòu)的納米材料,在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。然而,傳統(tǒng)囊泡具有相同的內(nèi)外冠結(jié)構(gòu)、均相的疏水膜、離散的膜冠,難以應(yīng)對(duì)生物醫(yī)用領(lǐng)域的一些重要挑戰(zhàn),如大分子的跨膜運(yùn)輸、內(nèi)外冠的差異化需求、膜冠協(xié)同等。因此,我們構(gòu)建了非均相膜、非對(duì)稱冠、膜冠融合高分子囊泡,針對(duì)性地解決了以上三個(gè)難題,為構(gòu)建血糖調(diào)控、血管成像、腫瘤診療、抗菌等生物醫(yī)用高分子囊泡提供了新思路。

  報(bào)告人簡(jiǎn)介:

  杜建忠,同濟(jì)大學(xué)特聘教授,國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者(2019),英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士,中國(guó)化學(xué)會(huì)高分子學(xué)科委員會(huì)委員,中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)生物醫(yī)用高分子材料分會(huì)委員,《Biomacromolecules》、《高分子學(xué)報(bào)》等期刊編委。中科院化學(xué)所博士(2004),英國(guó)謝菲爾德大學(xué)、劍橋大學(xué)博士后(2004~2010),德國(guó)洪堡學(xué)者(2006),2010年起任同濟(jì)大學(xué)教授(東方學(xué)者)。主要研究領(lǐng)域?yàn)楦叻肿踊瘜W(xué)與物理、生物醫(yī)用材料,已在JACS等期刊發(fā)表110多篇學(xué)術(shù)論文。其“以糖控糖”成果被《C&EN》報(bào)道,被美國(guó)《Science News for Students》改編成青少年科普讀物。

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