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【陕西科技报】整版:西安交大研制出精准杀癌武器
来源:陕西科技报 日期 2018-07-06 09:01 点击:

核心提示

如何能精准找到肿瘤细胞,不但能杀死它,而且还不带来副作用?这是世界各国科学家一直关注的研究课题。西安交通大学陈鑫教授研究团队就是破解了这一难题,研发出一系列新型生物医用材料——智能控释材料,可应用于肿瘤、感染性疾病、免疫疾病等病症的精准治疗,骨骼、皮肤、牙齿等组织的高效诱导再生,以及疾病治疗—组织再生一体化等生物医学问题,部分成果正在进行产业化。

我们聊到肿瘤的治疗方法,大多数人认为无外乎就是恐怖的手术和折磨人的放疗、化疗等传统疗法。而且,化疗时药物会杀死癌细胞也会损伤健康细胞,从而引发脱发、免疫下降甚至器官损伤等副作用。

如何能精准找到肿瘤细胞,不但能杀死它,而且还不带来副作用呢?这是世界各国科学家一直关注的研究课题。

令国人骄傲的是,这个难题被西安交通大学化工学院陈鑫教授研究团队破解了。6月29日,在西安交大举行的科技成果发布会上,陈鑫教授发布了题为《智能控释材料的构筑及其在生物医学工程中的应用》科技创新成果,成功解决了肿瘤、感染性疾病、免疫疾病等病症的精准治疗,骨骼、皮肤、牙齿等组织的高效诱导再生,以及疾病治疗—组织再生一体化等生物医学问题。

项目成果的三大创新点

智能控释材料,到底是一种什么样的特殊材料,具有如此神奇的功效呢?

陈鑫形象地把它比作是“纳米机器人”,这种机器人是一种微纳米复合材料,具有肿瘤靶向和智能化控释功能。它搭载药物进入人体后能够主动寻找癌细胞。而且只有在找到癌细胞后药物才会被释放,从而实现在不影响健康细胞的情况下,精准杀灭肿瘤细胞,并抑制肿瘤转移。就好像是携带了“控制药物如何释放、在哪里释放、合适释放剂量”的“微型电脑”,它能根据病灶环境响应来控制释放与否、释放速度和释放程度。

陈鑫说,“我们用复合材料研发设计成的这种纳米机器人,不仅能精准将药物递送到肿瘤组织,杀灭肿瘤细胞。而且在与组织工程技术相结合后,可以实现肿瘤手术治疗后组织缺损的再生,从而实现一体化的治疗过程。”

该项目成果主要有三大创新点,一是通过纳米药物载体的设计与功能化,将化学治疗、光热治疗、催化医学、靶向治疗、长效治疗、可视治疗等先进理念引入到癌症的治疗中,构筑了集多种先进治疗手段于一身的智能肿瘤治疗微纳器件,成功实现了载体在体内的长期血液循环,可主动可被动肿瘤靶向,实时荧光跟踪等,实现了对多种癌症的有效治疗及精准标记,并长期抑制其复发,显著提高了病人的存活率。

二是首次将功能化纳米药物载体与多孔纤维状高分子微球组织工程支架相结合,制备出具有仿生结构和生长因子载体的微纳复合支架,实现了大面积无归形状骨、皮肤缺陷的完全修复。在此基础上将分段式局部可控大分子释放引入组织修复过程,成功构筑了有定向诱导和转化特定细胞能力的微型细胞反应器,通过多种不同的蛋白质、核酸等生物大分子在组织工程支架上的配伍序列控释,诱导周围特定细胞的迁移并随后将其转化为功能性细胞,对炎症环境下骨损失进行了有效的预防和修复。

三是构筑了肿瘤微环境响应型纳米复合支架,通过精准医学解决目前肿瘤治疗和组织再生难以两全的问题。此复合支架不仅能够促进健康细胞的生长并诱导手术后缺损组织的再生,而且能够于术后残余肿瘤细胞周围响应性释放出肿瘤靶向纳米药物载体,在不影响健康细胞的情况下精准杀灭肿瘤细胞并抑制肿瘤转移。

部分成果正在进行产业化

“由于智能控释材料能够大量装载生物活性药物,保护药物活性成分,提高药物生物利用率并帮助药物靶向定位等优点,被认为是现代生物医学领域的一个重要发展方向,因而在疾病治疗和组织再生等领域受到越来越多的关注。”陈鑫介绍,该项目部分成果已经在空军军医大学临床试验,并和多个医院级企业合作进行产业化。

到那时,我们可想而知,这将是千千万万病人的福音。那么,目前这一研究成果在哪些具体的疾病治疗中得到应用了呢?陈鑫说,除了能精准治疗肿瘤,还可运用于牙周炎的治疗、心肌梗塞的治疗、大面积皮肤损伤的修复、骨折后增高、抗皮肤衰老等领域。

2010年毕业于中国科技大学的陈鑫教授,2013年于澳大利亚新南威尔士大学取得博士学位,随后赴美国密歇根大学工作学习,2015年归国。他现在不仅是西安交大化工学院研究员,院长助理,高分子化工研究所所长,还是空军医大学组织工程中心客座教授。入选陕西省“百人计划”学者,西咸新区沣西新城杰出人才,陕西省优秀回国留学人员,西安交大青年拔尖人才,西安交大十大学术新人等。

陈鑫教授一直从事仿生高分子复合材料的构筑、功能化和性能调控等领域的研究,致力于相关材料在组织再生(智能支架材料)、疾病治疗(药物/基因载体)、疾病早期检测(纳米传感器)等医学工程方面的应用。先后主持多项国家自然科学基金及省部级科研项目,并在国际知名学术期刊发表科研论文40余篇。

该项目以陈鑫为核心已经实施2年多,得到了西安交通大学及化工学院的大力支持。项目共发表SCI论文25篇,申请/授权中国发明专利5项。在这个领域,他们的研究团队已经走在了前头。他告诉记者,由于临床病症的复杂性与多变性,目前,如何通过智能控释材料实现完全符合生理需求的精准药物递送,依然是困扰着临床医学的难题。为此,研究团队会将创新进行到底。

(来源:陕西科技报 2018年7月6日 8版 科技聚焦)

文章链接:http://szb.snkjb.com/sxkjb/20180706/html/page_07_content_000.htm

 

文字:记者 周励
编辑:星 火

 
 
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