新型纳米载药体系研究

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1、2015年教育部推荐项目公示材料（自然奖、自然奖-直报类）K项目名称：新型纳米载药体系研究2、推荐奖种：高等学校自然科学奖3、推荐单位:东南大学4、项目简介：纳米载药体系的研究和应用，不仅能显著提高疾病治疗效果和提高人类的健康水平，还能显著降低医疗成本，也是各国政府大力推进的新技术。但目前纳米载药领域也还有着很多的问题没有解决，发现和研究高效低毒的纳米载药体系并加以应用，是材料、药物和医学界共同努力和追求的目标。基于此，本项目团队着重研究基于氧化石墨烯、牛血清口蛋白和壳聚糖纳米粒了的纳米载药系统的构建和潜在应用研究，取得了如下主要创新成果：1、基于氧化石墨烯的新型纳米载药体系的研究：化疗是目前

2、治疗癌症最有效的方法之一。但化疗的效果往往不够理想，主要原因在于化疗给药的靶向性差，毒副作用严重，而且长期使用容易产生耐药性。针对以上问题，我们通过化学修饰新型二维纳米材料氧化石墨烯，首次实现了抗癌药物阿霉素和喜树碱的可控联合载药和生物靶向递送，其在体外实验中表现出比单一载药更高的抗肿瘤效应，利用聚乙烯亚胺功能化石墨烯，联合递送具有靶向肿瘤抗凋亡蛋口Bcl-2的siRNA及阿霉素显著增强抗肿瘤效果。与此同时，通过系统比较和计算机模拟，发现将氧化石墨烯还原制备的还原氧化石墨烯可更高效率吸附单链核酸，并可将本来难以进入细胞的单链核酸有效递送至细胞内。2、基于牛血清白蛋白的多功能纳米药物递送体系的研

3、究：围绕药物靶向递送，我们也通过化学改性血清白蛋白这一体内常见蛋白质，构建了聚乙二醇化的血清白蛋口纳米粒子，该粒子对水不溶性药物具有较强的吸附能力，并可显著增强不溶性药物的溶解度，可用于构建靶向递送系统。改性后的牛血清口蛋口可溶于DMSO等有机溶剂，从而可利用这种改性的血清白蛋口直接修饰油溶性的无机纳米粒子，改善其水溶性，构建多功能纳米载药体系。3、基于壳聚糖的纳米药物递送体系的研究：我们采用离了凝胶法制备了基于壳聚糖的微纳米颗粒，通过同轴静电纺丝制备“核-壳”结构的表面多孔的PLLA纤维支架，并携带药物实现功能化，阐明了药物释放规律及机理；采用-graftto”的方法，结合两性离了材料磺酸甜

4、菜碱甲基丙烯酸甲酯(SBMA)的优良的抗蛋口质吸附性能和多巴胺(DOPA)衍生物邻苯二酚(catechnol)的粘附功能，对PLLA血管支架表面改性，大大改善了其生物相容性(见代表性论文6-7)；与此同时，为改善纳米药物递送系统存在的凝血等诸多问题，本研究通过使用壳聚糖的降解产物壳寡糖作为药物递送材料，发现该类天然多糖不仅形貌可控性良好而且具有优异的生物相容性，为了进一步对这类颗粒的跨膜递送机制进行考察，发展了一系列利用非线性光谱技术考察磷脂膜的研究手段，为后续系统的应用研究奠定了理论基础。研究成果共发表SCI收录论文28篇,申请发明专利12项，已授权9项。得到了国际同行的高度评价，正面他引共

5、1420次，单篇他引最高461次，并被W订ey出版社选为2009-2012年间纳米技术领域(Small)中国学者优秀论文引用前十(名列第一)，两篇论文被WebofScience评选为高被引论文。5、主要完成人情况表内容：姓名、排名、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目技术创造性贡献、曾获国家科技奖励情况。1•何农跃，排名第一，教授，工作单位：东南大学，完成单位：东南大学对本项目的贡献：是本项目重要科学发现2和3、重要科学发现1部分工作的具体组织者，并提出了基于壳聚糖、壳寡糖纳米载药体系和可降解支架的研究思路。在研究中投入的工作量占本人工作总量的80%o支持木人贡献的附件材料包括代表作4-10

6、的通讯作者，代表性论文3的通讯作者2—，以及发明专利1,2,&9的共同发明人。2.张智军，排名第2,研究员，工作单位：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，完成单位：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所。对本项目的贡献：在新型二维纳米材料氧化石墨烯上实现了可控联合载药和靶向递送，并发现其比单一载药更高的抗肿瘤效应。该工作被国际同行将其列为石墨烯载药研究的代表性工作之发表4年里他引超400次•针对抗癌药物的多药耐药性，张智军研究员等利用功能化氧化石墨烯序贯递送Bcl-2靶向的siRNA和抗癌药物阿霉素，并发现其表现出显著的协同增强抗肿瘤效果。该工作发表后被Wiley-VCHMaterials

7、ViewsChina作为亮点工作报道，目前他引137次。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的80%。支持本人贡献的附件材料包插代表作1-2的通讯作者，代表性论文3的通讯作者之一以及专利3,4,5,6的共同发明人。3•张立明，排名笫3,副教授，工作单位：湖南工业大学，完成单位：湖南工业大学。对本项目的贡献：本项目中对主要科学发现1和2作出了贡献,是重要科学发现1和2的具体实施者，支持