摘要: 來自中科院理化技術研究所納米材料可控制備應用研究室的研究人員在唐芳瓊研究員的帶領下,在研發新型納米生物材料的同時一直致力于納米載體材料的生物安全性和生物學效應研究。近期他們在不同形貌介孔二氧化硅的體內行為方面的研究又取得了新進展。研究成果在線發表在《ACS nano》雜志上。
生物通報道 來自中科院理化技術研究所納米材料可控制備應用研究室的研究人員在唐芳瓊研究員的帶領下,在研發新型納米生物材料的同時一直致力于納米載體材料的生物安全性和生物學效應研究。近期他們在不同形貌介孔二氧化硅的體內行為方面的研究又取得了新進展。研究成果在線發表在《ACS nano》雜志上。
介孔二氧化硅納米材料作為藥物載體具有極高的載藥量和可控釋放行為,又可以作為一種多功能化的平臺,在生物醫學領域尤其是癌癥的診斷和治療方面已表現出巨大的潛在應用價值,有望成為新一代的藥物載體。然而,無機納米材料的生物安全性問題一直是其向臨床應用轉化的重要障礙。研究納米載體材料的生物安全性和生物學效應,對解決無機納米材料的毒理學、健康及環境問題和推動納米材料的生物醫學應用都具有重要的意義。
為了研究形貌對介孔二氧化硅體內行為的影響,研究人員設計了一系列不同長徑比的介孔二氧化硅納米材料,并選取長棒和短棒兩種具有代表性的材料,研究了它們靜脈注射后在小鼠體內的代謝分布、排泄途徑和生物安全性。研究發現,形貌和表面性質共同影響靜脈注射的介孔二氧化硅體內的代謝分布和排泄。兩種材料主要分布在肝臟,脾臟和肺臟,都可以快速從尿液和糞便排泄。形貌不僅改變介孔二氧化硅在肝臟、脾臟和肺臟等器官中的分布規律,也影響介孔二氧化硅經尿液和糞便從體內排泄的速度。同時,臨床使用劑量的兩種形貌的介孔二氧化硅在體內均具有良好的生物安全性。
這一研究成果對于指導介孔二氧化硅納米材料以及非球形納米材料的生物醫學應用具有重要的意義。審稿人認為,該研究“關注了一個非常重要的領域,并取得了有意義的結果。如果分布和代謝問題能被解決,這些材料最終可用于臨床的成像和治療”。
該研究獲得國家科技部“863”項目和國家自然科學基金項目的支持。
此外,不久前該研究室在酶生物傳感器研發中亦取得了突破性進展,研究人員稱他們開發的新型生物傳感器可實現對乳酸脫氫酶(LDH)及血清中葡萄糖濃度的快速、高效檢測。此方法拓展了納米材料的應用領域,為開拓生化檢測分析的新途徑提供了可供參考的實驗和理論基礎,促進了酶生物傳感器的實用化發展。與該研究成果相關的2篇論文相繼發表在國際電化學與傳感器領域影響因子排名第一的雜志《生物傳感器與生物電子學》(Biosensors and Bioelectronics)上。相關工作已申請2項中國發明**。
(生物通:何嬙)
作者簡介:
唐芳瓊
研究員,1970年畢業于北京師范大學化學系,現任中國科學院理化技術研究所研究員。
唐芳瓊教授是國際知名納米材料科學家,上世紀90年代提出的根據實際需求設計納米材料的可控制備思想,已經成為科技人員開展研究的基礎理念,對納米技術的發展產生深遠的影響。領導的研究團隊一直致力于按需設計可控制備納米材料,致力于應用在分子電子學的器件組裝,納米生物醫藥的高靶向和控制釋放兩大方面,從2000年起,領導團隊負責完成和正在進行的國家自然科學基金重點項目2項,面上項目10項,國家高技術研究發展計劃863項目6項, 其中重點項目2項,國家重大研究計劃項目1項,中國科學院創新基地項目3項,北京市基金項目3項。開展了廣泛的國際國內合作研究,多次應日本東京理科大學著名膠體界面化學專家今野紀二郎和北原文雄教授聘請進行尺寸、結構和形貌可控納米顆粒的合成合作研究,1992-1994日本東京理科大學化學工程系特聘研究員,1996-1997日本東京理科大學化學工程系客座副教授。2000-2001應香港科技大學物理系邀請,合作研究光子晶體的納米復合基礎材料。1998年以前,在江龍院士領導的的團隊作為主要 成員,參與國家自然科學基金委支持的重大基金項目"分子器件基礎研究",中國科學院重大項目“分子電子學”的研究。在膠體與界面領域的研究成果多次獲得國家、中國科學院獎勵:中國科學院重大科技成果獎一項,一等獎一項,二等獎三項及國家科學技術進步二等獎一項。是國家自然科學基金委信息科學部和化學科學部評審專家, Journal of the American Chemical Society,Angewandte Chemie, Advanced Materials, Small,Langmuir, Biosensor & Bioelectronics,The Journal of Physical Chemistry,Journal of Colloid and interface Science, Macromolecules,中國科學,無機化學學報,物理化學,化學進展,過程工程學報等雜志審稿人。發表SCI、EI文章130余篇,發明**70余項(已獲授權55項),國際發明**2項。
主要研究領域:
從事物理化學,膠體和界面化學,納米材料可控制備與組裝,分子電子學,納米生物醫學等方面的研究與應用。
來源:生物通
