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12月8日-生物醫用材料和生物安全材料學(xué)術(shù)報告
報告時(shí)間：12月8日（星期二） 上午09：00
報告地點(diǎn)：理化樓三樓學(xué)術(shù)廳
報告一：含金屬的生物醫用材料和生物安全材料
報告人：肖海華 研究員，中科院化學(xué)所 高分子物理與化學(xué)實(shí)驗室
報告摘要:
金屬具有廣泛的生物和醫學(xué)用途。在癌癥治療方面，金屬鉑類(lèi)藥物在臨床上的運用量大面廣，占據所有化療藥物總用量的50%，80%的臨床化療方案中含鉑。鉑最大的問(wèn)題在于其毒副作用大、容易產(chǎn)生耐藥性。本報告將講述以鉑類(lèi)藥物為主的金屬藥物和其納米傳輸體系在癌癥治療中的應用。
新冠肺炎重大疫情發(fā)生后，國際衛生組織在2月底將新冠疫情定義為國際重大生物安全事件，我國政府迅速將生物安全提升到國家戰略高度，并納入國家安全體系。生物安全指的是生物因子對人類(lèi)和環(huán)境造成的威脅和風(fēng)險。開(kāi)發(fā)新材料和相關(guān)技術(shù)來(lái)防范生物安全風(fēng)險具有重大意義。本報告將進(jìn)一步講述本團隊最新提出的 “生物安全材料”的全新概念及疫情期間同企業(yè)合作研發(fā)的“車(chē)載納米銀生物安全潔凈系統”。該潔凈系統已被企業(yè)加載到負壓急救車(chē)上，形成一款新概念的負壓急救車(chē)。
報告人簡(jiǎn)介：
肖海華，博士，83年生，2017年底從美國麻省理工學(xué)院回國，獲中國科學(xué)院化學(xué)所“國家級人才計劃”，加入中國科學(xué)院化學(xué)研究所，擔任高分子物理與化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究員，博士生導師。2012年于中國科學(xué)院長(cháng)春應用化學(xué)研究所博士畢業(yè)后，先后在美國圣母大學(xué)（2012-2014）、麻省理工學(xué)院（2014-2017）從事博士后研究。10多年來(lái)，肖海華研究員緊緊圍繞生物醫用材料和生物安全材料的研究主題，聚焦金屬納米材料，含金屬基抗腫瘤、抗菌和抗病毒藥物等，設計合成一系列生物醫用高分子進(jìn)行藥物遞送、基因治療、精準治療等。提出“生物安全材料學(xué)”的全新學(xué)科概念，主張利用新材料來(lái)設計新產(chǎn)品和裝備來(lái)應對生物安全威脅和風(fēng)險。榮獲吉林省自然科學(xué)二等獎(3/5)；湖北省科技進(jìn)步一等獎（排名前3）；中美納米醫學(xué)與納米生物技術(shù)學(xué)會(huì )"未來(lái)科學(xué)家"獎(2017)；中國生物醫學(xué)工程協(xié)會(huì )納米醫學(xué)與工程協(xié)會(huì )青年委員；中國醫藥生物技術(shù)協(xié)會(huì )造影技術(shù)分會(huì )青年委員；中華預防醫學(xué)會(huì )生物資源管理與利用分會(huì )青年委員會(huì )副主任委員；擔任雜志Frontiers in Chemistry的community board；擔任Frontiers in Bioengineering and Biotechnology的review editor；美國MRS會(huì )議大會(huì )邀請報告一次。
肖海華研究員的主要研究領(lǐng)域包括：1）生物醫用材料、生物醫用高分子、藥物和基因遞送、醫學(xué)影像；2）抗菌和抗病毒藥物；3）生物安全材料及其裝備研發(fā)。在金屬基抗癌研究方面，因金屬鉑類(lèi)藥物在臨床上的運用可謂量大面廣，其占據所有化療藥物總用量的50%，80%的臨床化療方案中含鉑類(lèi)藥物，此外鉑類(lèi)藥物最大的問(wèn)題在于其毒副作用大、容易產(chǎn)生耐藥性。肖海華研究員緊緊圍繞金屬鉑類(lèi)藥物，發(fā)展了其一系列納米鉑傳輸新體系，提出了四價(jià)鉑與基因共傳輸化敵為友的新策略，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.等期刊上發(fā)表論文80多篇高水平論文。論文被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指數32。其中麻省理工學(xué)院美國三院院士、順鉑作用機制發(fā)現人Lippard、鉑藥世界級專(zhuān)家英國皇家科學(xué)院院士Peter Sadler、法國載藥領(lǐng)軍人物Patrick Couvreur、世界"Top 100 Chemist" Wenbin Lin、Biomaterials主編Kam W. Leong、J. Control. Release主編Kinam Park、Nanomedicine主編Sishen Feng等大量正面引用本人的研究成果。此外，已申請中國專(zhuān)利12項、獲權中國專(zhuān)利4項、美國專(zhuān)利2項。
在金屬基抗菌抗病毒藥物和傳染病防治方面，利用高溫高壓物理噴霧技術(shù)，開(kāi)發(fā)均一穩定的金屬銀單質(zhì)納米粒子（直徑為5nm）。納米銀具有快速殺滅幾百種細菌和病毒的能力，且無(wú)耐藥性（區別于現有的采用化學(xué)還原法制備的銀納米粒子，不可避免的含有其它化學(xué)還原物質(zhì)殘余和銀離子）。納米銀具有表面效應和小尺寸效應，極強穿透力，易進(jìn)入病原微生物，并快速與其細胞膜（壁）結合而進(jìn)入菌體。隨后它迅速與微生物中含巰基的生物活性酶，如氧代謝酶的巰基結合，使病原微生物呼吸酶失活從而導致病原微生物呼吸代謝被阻斷，最終微生物窒息而死。此后，病原微生物細胞膜（壁）破裂，納米銀從病原體中釋放出來(lái)，可進(jìn)一步殺滅其它微生物個(gè)體。通過(guò)進(jìn)一步化學(xué)修飾，可將納米銀應用于醫療衛生、傳染病防控、生物安全、生物戰應對、紡織、化妝品、畜牧養殖業(yè)（非洲豬瘟）等領(lǐng)域。進(jìn)一步化學(xué)修飾可使其在紡織品等涂層上使之穩定。將該涂層應用于個(gè)人防護設備，如口罩，手套和防護服上，可提高個(gè)人防護設備防護能力。目前正申請專(zhuān)利2-4項。針對新冠病毒，團隊展開(kāi)了應急攻關(guān)和開(kāi)發(fā)，與貴州長(cháng)江汽車(chē)有限公司合作，正將納米銀相關(guān)產(chǎn)品應用到公司開(kāi)發(fā)的新冠傳染病人的急救車(chē)，并將首批投放市場(chǎng)。
2020年，新型冠狀病毒肺炎重大疫情在全球肆虐。新型冠狀病毒肺炎對全球造成了極大危害，對經(jīng)濟造成了重大損失，使人們對生物安全的重要性有了新認識。我國加快了生物安全的建設？習近平總書(shū)記提出了將生物安全上升到國家安全高度,納入了國家安全體系,這對我國科教界提出了新的挑戰？生物安全漏洞待補,相關(guān)科研工作亟需加強,學(xué)科領(lǐng)域待細分？促進(jìn)生物安全學(xué)的全面發(fā)展,對我國國家安全可形成強有力的支撐？隨著(zhù)疫情在全世界肆虐及在我國境內零星散發(fā)，我國科研人員也在積極反思疫情期間暴露在疫區出現的諸多問(wèn)題，本人正式提出了生物安全材料這一全新概念，呼吁國家對生物安全材料學(xué)科進(jìn)行建設，引導科研人員開(kāi)發(fā)出一大批生物安全防控材料，在這一學(xué)科領(lǐng)域內形成對國外的領(lǐng)先優(yōu)勢。生物安全材料學(xué)是生物安全學(xué)與材料學(xué)的交叉融合，是研究和開(kāi)發(fā)新材料并應用于生物安全各領(lǐng)域的一門(mén)學(xué)科。生物安全材料可用于檢測、消毒殺毒、特效藥物和疫苗及其佐劑、個(gè)人防護、生物物種保藏等生物安全分支領(lǐng)域。發(fā)展生物安全材料學(xué)，有利于加強交叉學(xué)科科技人才交流，有利于促進(jìn)生物安全材料的發(fā)展，有利于系統高效地培養生物安全領(lǐng)域人才，有利于提升我國生物安全科技競爭力，有利于快速提高我國應對重大突發(fā)性生物安全問(wèn)題治理能力，有利于保障人民健康、維護社會(huì )穩定和筑牢我國國家安全城墻。
報告二：生物醫用高分子囊泡
報告人：杜建忠 教授，同濟大學(xué)
報告摘要：
高分子囊泡是通過(guò)自組裝形成的具有“空腔-內冠-膜層-外冠”結構的納米材料，在生物醫藥等領(lǐng)域具有應用前景。然而，傳統囊泡具有相同的內外冠結構、均相的疏水膜、離散的膜冠，難以應對生物醫用領(lǐng)域的一些重要挑戰，如大分子的跨膜運輸、內外冠的差異化需求、膜冠協(xié)同等。因此，我們構建了非均相膜、非對稱(chēng)冠、膜冠融合高分子囊泡，針對性地解決了以上三個(gè)難題，為構建血糖調控、血管成像、腫瘤診療、抗菌等生物醫用高分子囊泡提供了新思路。
報告人簡(jiǎn)介：
杜建忠，同濟大學(xué)特聘教授，國家杰出青年科學(xué)基金獲得者(2019)，英國皇家化學(xué)會(huì )會(huì )士，中國化學(xué)會(huì )高分子學(xué)科委員會(huì )委員，中國生物材料學(xué)會(huì )生物醫用高分子材料分會(huì )委員，《Biomacromolecules》、《高分子學(xué)報》等期刊編委。中科院化學(xué)所博士(2004)，英國謝菲爾德大學(xué)、劍橋大學(xué)博士后(2004~2010)，德國洪堡學(xué)者(2006)，2010年起任同濟大學(xué)教授（東方學(xué)者）。主要研究領(lǐng)域為高分子化學(xué)與物理、生物醫用材料，已在JACS等期刊發(fā)表110多篇學(xué)術(shù)論文。其“以糖控糖”成果被《C&EN》報道，被美國《Science News for Students》改編成青少年科普讀物。
