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BG Plus科研一对一 清华大学 分子生物学、疾病模
发布时间:2020-01-29

  原标题:BG Plus科研一对一 清华大学 分子生物学、疾病模型:纳米酶癌症治疗诊断平台

  清华大学博士,加州大学伯克利分校访问学者,专注机器CRISPR基因编辑、癌症治疗诊断,纳米医学,生物医学工程的等方向,多次在国际会议上做口头报告,学术成果多次发表在业内顶尖期刊,累计发表包括《自然纳米技术》《先进材料》《治疗诊断学》在内的顶级国际学术论文十余篇,曾荣获Asian nano国际会议最佳论文奖。今期开码结果

  癌症是世界范围内仍然没有得到很好解决的公共卫生问题。 鼻咽癌是我国南方地区高发的恶性肿瘤,由于鼻咽癌发生部位隐蔽,早期症状不易发现,诊断时绝大多数都已发展为中晚期,尽管采用先进的放射治疗加同步化疗使其总体 5 年生存率显著改善,但仍然有约 15% 以上的患者发生远处转移或局部复发。 而且,传统化疗多为静脉给药,全身分布,对肿瘤缺乏精确的靶向性,易产生耐药性,多次大剂量给药对机体会产生较大的毒副作用。 因此,改进传统化疗药物的理化性状、开发新的靶向的药物成为目前肿瘤治疗研究的热点。 纳米材料以其界面效应、量子尺寸效应等特殊的优势弥补了传统化疗药物的某些不足,一些纳米载体已被批准用于癌症治疗。 然而,在传统的抗癌策略中,诊断和治疗往往是孤立的,难以实现对肿瘤治疗和监测的精确控制。 随着精准医疗的发展,诊断和治疗功能的结合已成为一种新的趋势。 这种治疗诊断的系统同时可监测疗效,随时调整给药方案,减少纳米药物积聚的毒副作用,有利于达到最佳的治疗效果。

  纳米酶是具有酶类似的性质的催化纳米材料,具有成本低、稳定性高、催化活性可调、易于大规模生产等优点。 由于这些原因,它们被广泛应用于生物传感、治疗和环境保护。 然而,与天然酶相比,纳米酶活性位点的低密度与催化活性低有关。 单原子催化剂具有原子级分散的活性位点,与天然的金属蛋白酶类似,因此单原子纳米酶的概念应运而生。 与传统纳米酶相似,单原子酶,同样具有类过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和氧化酶的特性,而其单原子分散的活性位点成为联结纳米酶与天然酶之间的桥梁,为深入理解认识生物催化的机理和本质提供新的解决方案。

  肿瘤代谢具有和正常细胞不同的特征,比如,肿瘤细胞积累大量的过氧化氢。 由于过氧化氢可以被过氧化物酶催化产生具有细胞毒性的自由基,因此过氧化物酶是开发肿瘤新药物的希望。 但是天然酶的稳定性较差,在复杂的体内环境中比较容易失活,因而其应用受到限制。 本研究探索了兼具酶催化活性和纳米材料稳定性的单原子纳米酶在鼻咽癌治疗和诊断中的作用。

  首先设计合成了具有氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶四种酶活性的新型单原子纳米酶。 这种纳米酶的多酶活性是通过在二维材料硫化钼中制备单原子钼实现的。 这种新型钼单原子纳米酶在酸性条件下,预测可以发挥氧化酶和过氧化物酶活性,可催化氧气和过氧化氢产生活性氧自由基; 在中性环境下则主要表现为过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性,预测可以清除自由基。 如何将该钼单原子纳米酶准确递送到肿瘤细胞并特异激活其产生活性氧自由基的氧化酶和过氧化物酶活性是钼单原子能否应用于肿瘤治疗的关键。

  利用聚乙二醇对这种新型钼单原子纳米酶进行修饰,并通过实验验证了聚乙二醇修饰的钼单原子纳米酶可以特异识别肿瘤细胞,并定位聚集于肿瘤细胞内部具有酸性环境的溶酶体中,其氧化酶和过氧化物酶被特异性激活,催化肿瘤内的氧气和过氧化氢产生高毒性的活性氧自由基,实现对肿瘤细胞的特异性杀伤。 接着用动物荷瘤实验表明,聚乙二醇修饰的钼单原子纳米酶可显著抑制肿瘤的生长。 在单原子纳米酶催化治疗肿瘤的同时,采用光声成像仪器和CT成像仪监控单原子纳米酶的治疗效果,达到治疗诊断的目的。

  主导师为国内外顶尖学者与研究人员,深耕其专业领域,有国际顶级期刊/会议发表经历,能够对学生进行细致的辅导和指引。

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  本项目为一对一,上课时间和上课方式都比较灵活,可以根据学生的情况随时做出调整。

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  所有想要提高知识水平和学术能力、想要与全球名校研究员交流、想要发表高水平论文的学习者。尤其适合想要转专业、想要尽早了解意向专业进行科学研究以及想要申请深造的学生。

  ● 产出:一篇国际英文会议论文或国际普通期刊论文(如EI、CPCI等);


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