国家纳米科学中心王浩研究员课题组近年来重要工作概览

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王浩研究员简介
王浩 , 国家纳米科学中心研究员 , 博士生导师 。 2005年于南开大学获理学博士学位 。 之后在德国维尔茨堡大学作为洪堡研究员进行研究 , 2007年在美国加州大学洛杉矶分校医学院Crump分子成像研究所和加州纳米系统研究中心从事纳米技术在癌症诊断与治疗方面的研究 。
2011年受聘于国家纳米科学中心 , 主要从事生物医用高分子材料、化学生物学和纳米生物材料研究 。 现在为纳米生物效应与安全性实验室主任 , 科技部重点研发计划首席科学家(2019) , 国家万人计划领军人才(2018) , 国家杰出青年基金获得者(2017) , 科技部中青年科技创新领军人才(2017) , 中科院创新交叉团队负责人(2017) , 国家自然科学基金创新群体骨干(2017) , 中科院百人计划结题优秀(2016) , 中科院百人计划获得者(2012) 。 2015年提出“活体自组装”理念设计和制备生物活性材料并阐明了“Assembly/AggregationInducedRetention(AIR)”新机制 , 为新型载体材料和药物的发展提出新思路 。 截止目前为止发表论文100余篇 , 包括Sci.Adv.,Nat.Commun.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.,ACSNano等 , 出版专著“Invivoself-assemblynanotechnologyforbiomedicalapplications”(Springer) 。
国家纳米科学中心王浩研究员课题组近年来重要工作概览
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国家纳米科学中心王浩研究员课题组近年来重要工作概览】王浩课题组全家福 。 王浩(二排左四) , 王磊(二排左三) , 李莉莉(二排左五) , 乔增莹(二排左六) , 杨培培(二排左七) , 易宇(二排右一) , 安红维(一排左五) , 高宇娟(一排左一) 。
随着纳米生物技术和纳米医药的发展 , 生物活性分子体内原位构筑超分子组装体的概念越来越受人们的重视 。 实现对生物分子的可控组装调控 , 对改进材料在体内的生物效应和安全性 , 具有重大意义 。 生物体内的组装行为是一个非常复杂的过程 , 人们面临的一项巨大挑战是如何通过设计分子单元精准调控其体内的组装进程 , 从而提升医用功能 。 国家纳米科学中心王浩课题组一直致力于发展“活体自组装”的新型多肽纳米材料 , 对其在生命体的组装过程和机制进行了系统研究 , 并探索了其在肿瘤成像和治疗方面的应用(Adv.Mater.,2015,27,6125;Nat.Commun.,2017,8,1276;Adv.Mater.,2019,31,1804971;Adv.Mater.,2019,31,1807175) 。
1)自组装多肽的高效筛选
自组装多肽材料在多个领域包括材料化学、纳米科学以及生物医疗领域展现了重要的发展潜力 。 课题组在前期的工作中已经建立了一种自组装多肽聚合物连接体快速、高效合成的新方法 。 其可在水溶液中合成 , 反应条件温和且高效 , 有效保留多肽的活性 , 并可以不经纯化而直接进行生物检测(Adv.Mater.,2016,28,1859-1867) 。 通过微流控集成技术 , 成功实现了“一滴一物(onedropletonelibrary)”的纳升微量筛选生物材料(Angew.Chem.Int.Ed.,2016,55,169-173) , 通过大数据和大样本的信息收集 , 系统地统计分析 , 全面地揭示了多肽材料结构-聚集形态-生物功能之间的关系 。 在已经构建的快速的合成、筛选分析平台上 , 近期 , 课题组从多肽材料中自组装多肽片段可选择性少 , 氨基酸种类多带来的多肽的组合空间大 , 从而导致自组装序列的识别仍面临重大挑战等方面考虑 , 基于一珠一物多肽库 , 建立了高通量筛选自组装多肽的技术平台 , 可实现快速高效的筛选自组装多肽序列(Nat.Commun.,2021,12,4494) 。 传统的多肽库主要用于靶向多肽的筛选 , 课题组在传统的多肽库的N端共轭链接疏水敏感的荧光探针硝基-1,2,3-苯并噁二唑(NBD) 。 在水环境下发生自组装的多肽树脂荧光将会点亮 。 采用此种方法 , 高效的识别了8条自组装的五肽 , 所有的多肽自组装形成纳米颗粒或者纳米纤维 。 这种新颖、简单的筛选方法为快速识别组装多肽序列 , 为进一步多肽纳米材料的活体自组装调控提供原料来源 。