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通知公告

12月8日-生物医用材料和生物安全材料学术报告

发表日期:2020-12-02来源:兰州化学物理研究所放大 缩小

  报告时间:12月8日(星期二) 上午09:00

  报告地点:理化楼三楼学术厅

  

  报告一:含金属的生物医用材料和生物安全材料

  报告人:肖海华 研究员,中科院化学所 高分子物理与化学实验室

  报告摘要:

  金属具有广泛的生物和医学用途。在癌症治疗方面,金属铂类药物在临床上的运用量大面广,占据所有化疗药物总用量的50%,80%的临床化疗方案中含铂。铂最大的问题在于其毒副作用大、容易产生耐药性。本报告将讲述以铂类药物为主的金属药物和其纳米传输体系在癌症治疗中的应用。

  新冠肺炎重大疫情发生后,国际卫生组织在2月底将新冠疫情定义为国际重大生物安全事件,我国政府迅速将生物安全提升到国家战略高度,并纳入国家安全体系。生物安全指的是生物因子对人类和环境造成的威胁和风险。开发新材料和相关技术来防范生物安全风险具有重大意义。本报告将进一步讲述本团队最新提出的 “生物安全材料”的全新概念及疫情期间同企业合作研发的“车载纳米银生物安全洁净系统”。该洁净系统已被企业加载到负压急救车上,形成一款新概念的负压急救车。

  报告人简介:

  肖海华,博士,83年生,2017年底从美国麻省理工学院回国,获中国科学院化学所“国家级人才计划”,加入中国科学院化学研究所,担任高分子物理与化学国家重点实验室研究员,博士生导师。2012年于中国科学院长春应用化学研究所博士毕业后,先后在美国圣母大学(2012-2014)、麻省理工学院(2014-2017)从事博士后研究。10多年来,肖海华研究员紧紧围绕生物医用材料和生物安全材料的研究主题,聚焦金属纳米材料,含金属基抗肿瘤、抗菌和抗病毒药物等,设计合成一系列生物医用高分子进行药物递送、基因治疗、精准治疗等。提出“生物安全材料学”的全新学科概念,主张利用新材料来设计新产品和装备来应对生物安全威胁和风险。荣获吉林省自然科学二等奖(3/5);湖北省科技进步一等奖(排名前3);中美纳米医学与纳米生物技术学会"未来科学家"奖(2017);中国生物医学工程协会纳米医学与工程协会青年委员;中国医药生物技术协会造影技术分会青年委员;中华预防医学会生物资源管理与利用分会青年委员会副主任委员;担任杂志Frontiers in Chemistry的community board;担任Frontiers in Bioengineering and Biotechnology的review editor;美国MRS会议大会邀请报告一次。

  肖海华研究员的主要研究领域包括:1)生物医用材料、生物医用高分子、药物和基因递送、医学影像;2)抗菌和抗病毒药物;3)生物安全材料及其装备研发。在金属基抗癌研究方面,因金属铂类药物在临床上的运用可谓量大面广,其占据所有化疗药物总用量的50%,80%的临床化疗方案中含铂类药物,此外铂类药物最大的问题在于其毒副作用大、容易产生耐药性。肖海华研究员紧紧围绕金属铂类药物,发展了其一系列纳米铂传输新体系,提出了四价铂与基因共传输化敌为友的新策略,并取得了一系列研究成果,在Prog. Polym. Sci., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Adv. Mater., Mater. Today, Biomaterials, J. Control. Release, Chem. Commun.等期刊上发表论文80多篇高水平论文。论文被Chem. Rev.,Chem. Soc. Rev., Prog. Polym. Sci.,Nano Today, J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.等期刊引用上3000次,H指数32。其中麻省理工学院美国三院院士、顺铂作用机制发现人Lippard、铂药世界级专家英国皇家科学院院士Peter Sadler、法国载药领军人物Patrick Couvreur、世界"Top 100 Chemist" Wenbin Lin、Biomaterials主编Kam W. Leong、J. Control. Release主编Kinam Park、Nanomedicine主编Sishen Feng等大量正面引用本人的研究成果。此外,已申请中国专利12项、获权中国专利4项、美国专利2项。

  在金属基抗菌抗病毒药物和传染病防治方面,利用高温高压物理喷雾技术,开发均一稳定的金属银单质纳米粒子(直径为5nm)。纳米银具有快速杀灭几百种细菌和病毒的能力,且无耐药性(区别于现有的采用化学还原法制备的银纳米粒子,不可避免的含有其它化学还原物质残余和银离子)。纳米银具有表面效应和小尺寸效应,极强穿透力,易进入病原微生物,并快速与其细胞膜(壁)结合而进入菌体。随后它迅速与微生物中含巯基的生物活性酶,如氧代谢酶的巯基结合,使病原微生物呼吸酶失活从而导致病原微生物呼吸代谢被阻断,最终微生物窒息而死。此后,病原微生物细胞膜(壁)破裂,纳米银从病原体中释放出来,可进一步杀灭其它微生物个体。通过进一步化学修饰,可将纳米银应用于医疗卫生、传染病防控、生物安全、生物战应对、纺织、化妆品、畜牧养殖业(非洲猪瘟)等领域。进一步化学修饰可使其在纺织品等涂层上使之稳定。将该涂层应用于个人防护设备,如口罩,手套和防护服上,可提高个人防护设备防护能力。目前正申请专利2-4项。针对新冠病毒,团队展开了应急攻关和开发,与贵州长江汽车有限公司合作,正将纳米银相关产品应用到公司开发的新冠传染病人的急救车,并将首批投放市场。

  2020年,新型冠状病毒肺炎重大疫情在全球肆虐。新型冠状病毒肺炎对全球造成了极大危害,对经济造成了重大损失,使人们对生物安全的重要性有了新认识。我国加快了生物安全的建设?习近平总书记提出了将生物安全上升到国家安全高度,纳入了国家安全体系,这对我国科教界提出了新的挑战?生物安全漏洞待补,相关科研工作亟需加强,学科领域待细分?促进生物安全学的全面发展,对我国国家安全可形成强有力的支撑?随着疫情在全世界肆虐及在我国境内零星散发,我国科研人员也在积极反思疫情期间暴露在疫区出现的诸多问题,本人正式提出了生物安全材料这一全新概念,呼吁国家对生物安全材料学科进行建设,引导科研人员开发出一大批生物安全防控材料,在这一学科领域内形成对国外的领先优势。生物安全材料学是生物安全学与材料学的交叉融合,是研究和开发新材料并应用于生物安全各领域的一门学科。生物安全材料可用于检测、消毒杀毒、特效药物和疫苗及其佐剂、个人防护、生物物种保藏等生物安全分支领域。发展生物安全材料学,有利于加强交叉学科科技人才交流,有利于促进生物安全材料的发展,有利于系统高效地培养生物安全领域人才,有利于提升我国生物安全科技竞争力,有利于快速提高我国应对重大突发性生物安全问题治理能力,有利于保障人民健康、维护社会稳定和筑牢我国国家安全城墙。

  

  报告二:生物医用高分子囊泡

  报告人:杜建忠 教授,同济大学

  报告摘要:

  高分子囊泡是通过自组装形成的具有“空腔-内冠-膜层-外冠”结构的纳米材料,在生物医药等领域具有应用前景。然而,传统囊泡具有相同的内外冠结构、均相的疏水膜、离散的膜冠,难以应对生物医用领域的一些重要挑战,如大分子的跨膜运输、内外冠的差异化需求、膜冠协同等。因此,我们构建了非均相膜、非对称冠、膜冠融合高分子囊泡,针对性地解决了以上三个难题,为构建血糖调控、血管成像、肿瘤诊疗、抗菌等生物医用高分子囊泡提供了新思路。

  报告人简介:

  杜建忠,同济大学特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者(2019),英国皇家化学会会士,中国化学会高分子学科委员会委员,中国生物材料学会生物医用高分子材料分会委员,《Biomacromolecules》、《高分子学报》等期刊编委。中科院化学所博士(2004),英国谢菲尔德大学、剑桥大学博士后(2004~2010),德国洪堡学者(2006),2010年起任同济大学教授(东方学者)。主要研究领域为高分子化学与物理、生物医用材料,已在JACS等期刊发表110多篇学术论文。其“以糖控糖”成果被《C&EN》报道,被美国《Science News for Students》改编成青少年科普读物。

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