【纳米】哈尔滨工业大学贺强课题组微纳米技术领域近期论文二篇

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(一)JACS:光驱动纳米马达有望应用 近日, 哈尔滨工业大学 微纳米技术研究中心 贺强教授 团队在国际上首次合成了 尺寸100nm以下 、 近红外光驱动的金功能化阴阳型介孔硅纳米马达

由于介孔硅纳米粒子突出的药物装载能力,这种无需化学燃料的纳米马达有望应用于开发下一代智能药物输运平台

该研究成果《近红外光驱动的阴阳型介孔硅纳米马达》发表于国际著名期刊《 美国化学会志 》( J. Am. Chem. Soc., 2016 , 138 , 6492-6497,影响因子13.038)

在许多科幻小说和电影中,人们经常设想各种纳米机器可以在血液中自由运动,完成药物靶向输运、动脉粥样硬化治疗、血块去除和伤口清洁等生物医学应用

半个世纪以来,科学家们一直在积极探索,试图将科幻作品中的设想转变为现实,提出了一系列通过化学能燃料实现自驱动运动的人造纳米机器,但这些人造纳米机器所使用的化学燃料往往对生命体有巨大的毒副作用并且尺寸都是在几百个纳米以上,限制了其在生物医学领域尤其是药物靶向运输的应用

针对这一难题,贺强教授团队在前期自驱动纳米马达的研究基础上取得最新突破

研究结果显示,在远程近红外光照射下,直径为50nm的阴阳型介孔硅纳米马达在水中以超过950个身长每秒的速度高速运动, 运动速度取决于近红外光源的照射功率大小 ,并可 通过近红外光源开关控制实现纳米马达的人为启停运动

实验和理论计算揭示,该纳米马达的运动机理归咎于近红外光照射下纳米金壳一侧产生光热效应并在介孔硅表面形成的局部温度梯度(即自热泳), 利用所产生的 自热泳力有效地克服周围水对纳米马达的作用 (即布朗运动)

该项工作得到哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室和国家自然基金委面上基金的大力支持

http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6b00902 原文:Near Infrared Light-Powered Janus Mesoporous Silica Nanoparticle Motors J. Am. Chem. Soc. , 2016 , 138 , 6492-6497, DOI: 10.1021/jacs.6b00902 (二)“纳米伪装者”:天然干细胞膜修饰的纳米药物运输系统 纳米药物载体由于选择性高,毒副作用小等优点受研究者们的广泛关注,然而纳米颗粒造成的机体免疫反应,缩短了纳米载体在血液循环中的滞留时间导致其在肿瘤部位的富集效率较低,限制了人造纳米载体在生物医学领域的应用

常规化学修饰纳米载体虽然在一定程度可以延长颗粒的血液循环时间,但延长时间依旧有限而且还会带来的相应毒副作用

近日, 贺强教授 团队 提出将 天然干细胞膜伪装的纳米凝胶颗粒作为新型的纳米药物运输载体

这种药物运输载体首先利用凝胶沉降的方法制备纳米凝胶颗粒,其次分离骨髓间充质干细胞细胞膜,然后通过物理挤压的方法在纳米凝胶表面修饰细胞膜

该制备过程赋予了纳米凝胶颗粒具有天然干细胞膜的肿瘤靶向能力和躲避免疫清除能力的伪装外衣

动物实验研究表明,细胞膜修饰不仅很好地 延长了纳米凝胶颗粒的血液循环寿命 ,而且使其拥有了 类干细胞的肿瘤靶向功能 ,成为了“纳米细胞伪装者”

该新型药物运输载体显著地提高了抗癌药物肿瘤部位的累积,肿瘤得到了更好地抑制

这种兼具生物相容性、药物运输、抗免疫清除和肿瘤靶向能力的新型载体在抗肿瘤领域具有广泛的应用前景,同时也为新型药物运输载体的设计提供了一种新思路

该研究成果在 Small 杂志上发表并在Materials Views in China进行了报道, 第一作者 为 博士研究生高长永

该研究工作得到了国家自然科学基金委的大力支持

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201600624/abstract 原文:Stem Cell Membrane-Coated Nanogels for Highly Efficient In Vivo Tumor Targeted Drug Delivery Small , 2016 , 12 , 4056-4062, DOI: 10.1002/smll.201600624 贺强教授简介 贺强,龙江特聘教授,哈尔滨工业大学微纳米技术研究中心微系统与微结构制造教育部重点实验室,教授,博士生导师

1997年7月,贺强教授毕业于内蒙古大学化学系,获学士学位;2003年6月,于中国科学院化学研究所获博士学位;2003.07 - 2005.12,于中国科学院化学研究所担任助理研究员;2006.01 - 2006.04,于中国科学院化学研究所担任副研究员;2006.05 - 2010.03,德国马普胶体与界面研究所博士后、洪堡学者;2010.04至今,哈尔滨工业大学微纳米技术研究中心任教授、博士生导师

图片来源:哈尔滨工业大学 主要研究方向:生物物理化学;纳米生物学;生物高分子材料 荣誉: 2006年获德国洪堡基金会洪堡学者称号 2010年入选哈尔滨工业大学引进海外人才“百人计划” 2011年入选教育部新世纪优秀人才计划 2012年入选黑龙江省龙江特聘教授 2013年荣获哈尔滨工业大学第一届国家开发银行科技创新奖 http://homepage.hit.edu.cn/heqiang


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