南昌市科技局
您当前所在位置:首页 > 科技成果
生物技术与转化医学的交叉应用
发布日期: 2020-03-17  访问量:

江西南昌市红谷滩新区南昌大学

项目简介

1、受古代活版印刷术的启发,结合现代数控磁力矩阵技术,开发了可用于“印制”三维智能抗菌阵列的“3D纳米印刷术”。并于2013年在国际上首次开发出网状蛋白质固定方案。相较于常规的纳米材料制备技术,经纳米印刷技术生产的复合纳米材料更便捷、更稳定、更安全、更智能、也更接近实际生产与应用。所制备的材料具有智能抗菌、保护人类细胞、抗过敏、抗紫外线、抗电磁辐射、防水、透气等复合功能,可以应用于医用设施、净水薄膜、商品包装、户外装备、家装涂层等诸多领域。相应文章分别在美国纳米科学类顶级期刊ACSnano,Nature出版社综合类期刊ScientificReports中发表,并被Nature中文版选中,列入“来自中国的最新研究”文章列表。2、于2009年在国际上率先提出利用活细菌生物膜为模版,制备具有细胞/细菌识别等功能的多级微纳米阵列。这种智能材料可以在选择性杀灭入侵致病细菌的同时保护人类细胞。材料类顶级期刊Advanced.Materials对该论文予以高度评价,认为这是一篇具有“理念创新性”的工作(Thisworkisconceptuallynew.)。文章发表后在国际学术界受到广泛关注。美国工程院院士、新墨西哥大学C.J.Brinker教授在其综述论文(BiochimicaetBiophysicaActa,2011,1810,259)中指出,“把生物膜用于组织和固定纳米粒子是一大创新”,认为候选人的工作“开辟了一个新颖而有趣的研究领域”。美国著名的纳米材料与纳米技术网站“Nanowerk,将本篇工作选为研究亮点,从纳米技术领域撰写名为“Nanotechnologyfabricationtechnologiescanbeadvancedbyingeniousstructureofbiofilms”的专文评述,对研究成果的创新性和应用价值予以积极的肯定,并在文中指出“来自中国长春应用化学研究所的研究小组开发了一套方便的,可用于纳米阵列的固定、制备和分类组装的技术方案,所制备的材料具有理化性能可调,生物相容性好等诸多优势,因而有望应用在医用材料、商品包装以及生物传感器等领域。”随后,美国权威医学信息网站“MedicalDeviceLink,从医学应用角度撰写专文评述,文章标题为“Nanostructureengineeringmaybenefitmedicalcoatingsapplications”。评述人在文中指出“来自中国科学院电分析化学国家重点实验室的科研工作者们证明了生物膜在构筑纳米结构领域的应用…由于所制备的材料展现出优异的生物相容性,该项技术有望在医用涂料以及生物医学器件中获得应用”。此外,受本这篇文章的启发,国际上一些顶尖课题组也开始尝试利用细菌生物膜制备复杂纳米材料。例如,西班牙国王奖获得者、国际有机硅胶玻璃领域的权威专家,DavidLevy教授借鉴本篇工作的思路,2010年开始研究利用细菌生物膜制备复杂微纳米结构的光电器件,相应工作发表在2010年的Advanced.Materials,2010,22,4846中。3、构建了以热敏性磁性脂质体为药物载体的药物控释体系,该热敏性磁性脂质体在39℃以下处于稳定,并且在42℃环境下一小时内能释放大部分药物(68%5-(and-6)-羧基荧光素,90%的阿霉素),更重要的是该热敏性磁性脂质体能将抗癌药物传递至肿瘤细胞中,并引起肿瘤细胞的凋亡。4、转基因动物中心的显微注射平台现已基本建成,该平台运用的CRISPR/Cas9系统,是目前新型的基因组编辑系统,通过增加、删除基因来实现基因功能的激活或抑制,可精确制备不同疾病动物的转基因动物模型。显微注射技术还能微量注射细胞器、激酶、蛋白质、代谢物质、离子、抗体等物质进入细胞。例如对单个或一组细胞进行少量药物的精确输送,即药理学的药物检验。5、复杂疾病GWAS筛查所发现易感位点的分子机制:GWAS筛查是近年复杂性疾病研究的热点之一,已取得了巨大的进展,截至目前全球GWAS研究已探讨了近700种疾病/性状,发现了接近5000个易感基因。但绝大多数易感基因导致疾病发生的分子机制尚待深入探讨。本研究方向拟通过生物指示方案整合疾病组学及其他组学(如调控组学,蛋白质组学等),电子预测可能的分子过程;进一步以细胞为模型,利用功能学实验证实假设,为疾病的预防与治疗提供新线索。