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科学研究

         我们课题组在纳米药物、医学影像材料和纳米免疫药物的设计、制备和应用等方向进行了长期的研究。我们课题组长期致力于用于肿瘤诊断和治疗的纳米药物的设计、制备、表征和应用方向的研究。针对小分子药物和诊断试剂在体内外输送的关键问题,发展构建给药系统的新方法;研究具有药用潜力的新型生物可降解高分子载体材料,用于抗肿瘤药物输送和癌症的治疗;利用无机和金属纳米微粒(金,银,氧化铁,二氧化硅,钨酸铋等材料)的光、电、磁等效应,开发具有临床应用前景的疾病诊断材料(核磁,CT对比增强剂)和分子影像材料(荧光成像材料)。利用肿瘤微环境的特殊的生理环境,开发具有肿瘤微环境敏感的纳米药物诊疗体系,实现肿瘤的精确诊断,化疗药物的按需释放和病人的个性化治疗。希望这些工作在不久的将来,可为人类难于治愈的疾病带来新的希望。

1、多功能纳米药物载体材料的设计和制备

          针对材料的不同特性,我们采用纳米沉淀法(Biomaterials, 2003),溶液自组装法(Biomacromolecules, 2004; J. Control. Release, 2007),水相胶束合成法(Biomaterials, 2002; Adv Mater.,2004)等技术手段,制备了多种具有不同形状和不同结构的聚合物纳米微粒,用于抗肿瘤药物及医学成像材料的输送(Adv. Mater., 2009; Angew Chem. Int. Ed., 2004, Biomacromolecules, 2006) ;针对肿瘤的生理特征我们对纳米载体表面进行修饰,在时间和空间上程序性的实现纳米药物的体内靶向(Adv. Drug Deliver Rev. 2018).

2、肿瘤组织微环境响应的纳米药物输送体系的研究

 

                  针对肿瘤组织不同的微环境(还原性、弱酸性,乏氧),我们设计并制备了肿瘤内酶响应(Nat. Comm. 2019,Journal of Controlled Release, 2015),乏氧响应(Adv Funct. Mater. 2019),还原响应(ACS Appl Mater Interfaces. 2014,Macromolecular Bioscience,2014)酸响应(Macromolecular Bioscience, 2018,Angew. Chem Edit Int., 2007, Chem Comm. 2009)的纳米纳米药物,实现药物的按需释放和精准治疗。

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纳米微粒制备图.jpg

3、纳米医学影像材料的研究

       基于无机和金属氧化物纳米材料的光、电、磁性质,构建了多种医学影像材料(CT、核磁),用于生物体的疾病的诊断,可实现肿瘤不同发展阶段的精确诊断。肝脏不同阶段病变状态的研究(Biomaterials,2015),肿瘤位置和大小的确认(ACS Applied Mater Interface, 2017, Biomaterials, 2018 ),肿瘤内自噬状态的跟踪(Biomaterials,2018)。

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4、诊疗一体化纳米药物的研究

 

          常规的肿瘤诊断和治疗是分开进行,无论是对医生还是病人都增加了额外的风险。诊疗一体化平台的建立,在肿瘤确诊的同时,同时进行治疗,可以缩短病人的治疗时间间隔,提高疗效,并可以极大的避免因失误造成医疗意外。我们发展了多功能的金银复合纳米材料用于MRSA引起的肺炎的诊断和治疗(Biomaterials,2014);建立了淋巴系统内转移淋巴结的诊断和治疗(Biomaterials,2014),实现了深层次肿瘤的可视化治疗 (ACS Nano,2017)。

诊疗一体化.jpg

5、纳米药物的免疫治疗

​         肿瘤细胞受肿瘤组织免疫环境的影响,对化疗、放疗等治疗手段耐受,导致肿瘤的治疗效果差。解除肿瘤组织的免疫抑制,激发机体自身的免疫性能是肿瘤治疗的新的技术。肿瘤组织内部的调节性T细胞(Tregs),骨髓来源的抑制性细胞(MDSC)是导致肿瘤免疫抑制的重要细胞群;此外阻止肿瘤细胞免疫抑制的通道(PD-1-PDL-1),激发T细胞杀伤肿瘤的能力(强化Fas-FasL作用),是目前肿瘤免疫治疗的重要研究内容。我们利用纳米材料的靶向杀伤作用,选择性的清除肿瘤内的Tregs,MDSC等细胞,促进机体自身的免疫功能。通过输送外源的FasL抗体,增强T细胞杀伤肿瘤细胞的能力(ACS Appl. Mater. Interfaces,2016)

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清除调节性T细胞(Tregs增强肿瘤免疫效果)

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