2016年12月7日-12月10日,“中国微纳米技术学会纳米科学技术分会第四届年会暨2016‘ 国际纳米生物与医学学术会议”在福建福州顺利召开。本次会议由中国微纳米技术学会纳米科学技术分会主办,由福州大学(肿瘤转移的预警和预防研究所)和国家纳米科学中心承办。本次会议分围绕(1)纳米生物医学技术;(2)纳米医学诊断与纳米生物传感器;(3)纳米医学组织工程与仿生纳米材料;(4)纳米生物材料及其生物学效应;(5)纳米药物及其输送系统五个主题进行讨论,以更好地推动纳米生物与医学的研究与发展,进一步明确主攻方向,为我国纳米生物医学事业的健康快速发展提供更多的契机和思路。
12月8日上午9:00大会开幕,开幕式由贾力教授主持。由科技厅厅长陈秋立、付贤智院士与解思深院士致辞,对会议的召开表示祝贺,对前来参会的全体人员表示欢迎,对置办本次会议的单位与所有工作人员表示感谢,并预祝本次会议取得丰硕成果。
开幕式之后,大会报告开始。湖南大学的谭蔚泓院士进行了“DNA nanostructures and networks for nanomedicine”的报告。为了更方便的后续研究,谭院士根据原子周期表提出“分子元素”的概念,碱基ACGTU相当于核酸里的“元素”,核酸和磷酸是连接“元素”的键,通过分子组装合成具有特殊性质的DNA二级结构。这种方式具有易大规模合成,程序化设计,易组装成宏观有序结构,结合DNA分子识别功能实现功能化等优势。单分子马达是由于分子开合,将化学能转化为机械能,可以通过光谱检测这种运动。光驱动DNA马达可以将光直接转化为机械能,而在实际应用中,其关键是多分子在同一方向上同时打开/闭合。此外,模仿逻辑门电路设计化学的逻辑通路连接,可以定义特定识别模式用于对DNA或表面蛋白的识别。
Ron Naaman就“Chirality- A way to make innovative nano-molecular devices”做了精彩报告。基于自旋的性质,应用和器件主要和磁效应、磁材料有关。我们发现手性有机分子可作为滤波器用于光电子传输。手性引起的自旋选择效应(CISS)可以用于新的电子自旋器件和生物系统的电子转移。CISS可以减少生物分子和生物系统中的后向反射。
在纳米药物及其输送系统分会场中,多位教授做了精彩的报告。
顾忠伟教授做了“Molecular and Supramolecular Engineering of Bioinspired Delivery Nanoplatform for Drug and Gene Delivery”的报告。他指出,壳状的超分子树枝状系统能够实现深层肿瘤的药物扩散。另外,分子探针也能够容易的嵌入超分子树枝状系统用于肿瘤的诊断。因此,他构造了加入荧光探针的双响应超分子PEG化树枝状系统,这个用于高效铂药物运输和近红外示踪。为了解决非病毒载体在基因递送中的一些困难,顾教授使用超分子杂交来提高基因递送效率,基于无机量子内核的杂交可以用于细胞内示踪,蛋白表达监测和在体生物成像,这有助于综合理解和改进基因递送。生物可降解氟化肽改善了生理稳定性、血清抗性、肿瘤微环境、滞留性和细胞摄取,促进内涵体逃逸和还原siRNA释放。连接pH-敏感的氟化纳米系统和iRGD辅助药物在肿瘤有效聚集和扩算,在原位肿瘤小鼠模型中显著抑制乳腺肿瘤生长和限制肺和肝转移酶。
张振中教授针对“调控型纳米药物递送系统”做了报告。张教授课题组针对药物在体内循环中提前泄漏释放,开发了具有高时空分辨能力的调控型纳米药物递送系统,碳基纳米材料具有射频、光热或ROS的转换,比表面积大,热稳定性高,可修饰性和独特跨膜能力等特点。采用近红外、超声波、激光、交变磁场等体外调控手段控制释放,且实现了化疗和热疗、化疗和光动力学治疗等一体化治疗,对实体瘤模型、耐药肿瘤模型取得了良好的抗肿瘤效果。
黄园教授做了“口服多功能纳米递药系统研究”的报告,她指出载体药物运输面临着很多生理屏障的挑战。为了克服这些屏障,药物可能需要非常不同甚至是相反的特性。因此要构建在黏液中表面亲水,近中性电荷,在上皮细胞暴露配体或正电荷的随环境可变的核-壳纳米递药系统。或者可采用表面荷电性和亲疏水性平衡的纳米递药系统。
汪长春教授做了“Stimuli-responsive polymeric nanogels for targeting drug delivery”的报告,临床抗癌药物有低溶解性和稳定性,快速清除,缺少特异性和对正常细胞的毒性等缺点。因此他研制了PMAA-PFH的纳米囊。其尺寸非常均一、柔软和微小,这使得它能够因为EPR效应容易进入肿瘤组织。PMAA壳具有较高的DOX负载量和负载效率,PFH填充能够增强超声成像信号实现示踪,药物在pH,GSH和超声刺激下释放。此外可生物降解的PMAA壳对于正常组织非常安全。
史林启教授做了“A Surface-Adaptive Nano-drug to Prolong Circulation Time and Enhance Cellular Uptake”指出,延长循环时间和增强与肿瘤细胞相互作用需要纳米颗粒不同的表面特性。为了解决这个困境,他们使用了PEG/PAE混合壳胶束。在体内环境(pH 7.4),疏水PAE陷入内核延长循环时间。在肿瘤部位(pH<6 .5),pea被质子化,表面带正电的混合壳胶束增强了细胞摄取。质子化和去质子化过程是快速和可逆的,能够应对纳米颗粒进出肿瘤的状况。
董岸杰教授做了“Early Endosome pH-sensitive Nanomicelles for High-efficiency siRNA Delivery in vitro and vivo: An Insight into the Design of Polycations with Robust Cytosolic Release”的报告。她指出GDDC4载体应用于基因递送。内核的组成影响细胞胞吞。内核解离pH在6.5-7.0范围,极利于内涵体逃逸和siRNA胞质内释放,大幅度提高siRNA的胞内利用率,降低剂量。为难转染的心肌细胞、悬浮细胞的RNAi提供了可行方法;适于免疫细胞的基因调控和免疫治疗。也更适于靶向递送。GDDC4在小鼠皮下注射后,长时间维持较高的基因沉默效果。
朱俊杰教授做了“Multi-Stimuli Responsive Drug Vehicles using Gold Nanosponge for Targeted Chemo-Photothermal Therapy”的报告,朱教授的主要研究工作是围绕纳米药物载体的专一释放、诊疗一体、控制递送和协同治疗开展的。研制了细胞内miRNA专一响应的“DNA纳米门”药物释放系统。基于纳米探针构建逻辑门可以同时检测上调表达和下调表达,降低检测假阳性率,癌症风险分级评估。利用温敏聚合物制成智能纳米载体,实现温度控制和光控释放。光热疗法促进化学药物释放,同时通过热效应提升化学药物疗效,弥补因抗药性而产生的疗效下降。
张英鸽教授做了“纳米药物递送系统的设计:教训与思考”的报告,他主要从已有的纳米药物递送系统应用出发,汲取经验教训和未来发展方向。肿瘤靶向治疗主要是组织层面的被动靶向(EPR)和细胞和分子层面的主动靶向。组织靶向的作用是将药物递送到靶部位,如果能实现相当精确的组织靶向性,就能取得理想的治疗效果,因为肿瘤组织中没有“正常”细胞,即使有少量正常细胞,将其杀死也不会影响生理功能。主动靶向提供对靶点杀伤作用,是一种接触式作用;被动靶向使具有杀伤作用的子弹能够到达靶点,是一种远程输送。浓度选择性化学第一需要:持久保持有效浓度。纳米药物系统的缓释特性提供了这种可能性。纳米药物给药频度要按照其有效浓度保持时间给药,根据有效浓度保持时间与肿瘤倍增时间的关系正确确定疗程。克服肿瘤治疗的四大难题是抑制反跳、阻滞转移、预防复发和减轻抗药。
会议汇集了300多位国内外纳米生物与医学领域的专家、学者,收到了多篇来自国内外高校和研究机构等单位提交的论文。会议反映了我国纳米生物与医学领域中的最新成果,促进了各研究单位与相关研究者之间的学术交流,为我国纳米生物与医学事业的健康快速发展提供更多的契机和思路。
顾宁教授率领本组学生丁琪、王皓瑶、金娟和张作恒参加了此次会议,并与专家学者进行讨论与交流。丁琪在纳米生物材料及其生物学效应分会场做了精彩口头报告,王皓瑶的墙报被评为大会“十佳墙报”。