基于“上转换光遗传技术”精准可控纳米递送系统的肿瘤诊疗一体化研究
批准号:
81771970
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
王汉杰
依托单位:
学科分类:
纳米医学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
田然、郑斌、谌红彬、计婉莹、潘惠卓、杨旻晔
中文摘要
肿瘤早期由于诊断准确性低、治疗可控性差、诊治环节分离等问题,导致贻误了肿瘤治疗最佳时机。针对上述问题,本项目拟将多模态诊断成像与光遗传凋亡操控相结合,以核壳多模上转换纳米晶(NaYF4:Yb,Tm@Lu@Gd)为诊断要素、光敏促凋亡蛋白基因(Cry2-Bax)为治疗要素、功能化聚丙交酯接枝聚氧乙烯共聚物(PLA-g-PEO)和碳酸氢钠为基质要素,利用纳米乳液组装方法,构建基于“上转换光遗传”机制的肿瘤一体诊治递送系统。该系统利用多模纳米晶实施MRI、CT、荧光三模态成像诊断,实现对组织结构与功能精准分析,有效改善诊断准确性;利用近红外光选择性激活促凋亡蛋白,实现对肿瘤杀伤的特异调控,有效提高治疗可控性;利用共聚物和碳酸氢钠进行有效递送与敏感释放,实现对诊治双功能承载衔接,有效融合一体诊治。项目通过细胞动物实验对其安全性、准确性、可控性等进行验证,为实现肿瘤早期一体诊治提供重要依据。
英文摘要
Now the early diagnosis and treatment of tumor have some major defects, including low diagnostic accuracy, poor treatment controllability, separation of diagnosis and treatment and so on, all of which lead to miss the best time for curing malignant tumor. In this proposal, based on near-infrared excitationtechnique and polymeric liposome technique, a synergetic nano-delivery system for tumor theragnosis is designed on the basis of multimode imaging technology and photocontrolled apoptosis technology. In this system, there are three parts including upconverting nanocrystals, apoptosis protein A and PLA-g-PEO. The upconverting nanocrystals can conduct tri-modal imagings for improving the diagnostic accuracy; The apoptosis protein A can be activated by NIR light to promote cell apoptosis which can improve the treatment controllability; The PLA-g-PEO and sodium bicarbonate can be used for loading the upconverting nanocrystals and apoptosis protein A gene, which combines the diagnosis and treatment together. The final purpose is to optimize all these parameters to get the synergetic nano-delivery system with good safety, accuracy and controllability. This study will be of great significance to expand ideas for tumor theragnosis.
现行肿瘤早期诊治存在诊断准确性低、治疗可控性差、诊治过程分离等缺陷,容易导致贻误恶性肿瘤治疗的最佳时机。针对上述缺陷,本项目拟将多模成像诊断技术与光控凋亡治疗技术相结合,以多模上转换纳米晶为诊断要素、光遗传工程菌为治疗要素,构建肿瘤一体诊治递送系统。该系统利用多模上转换纳米晶实施成像诊断,实现对组织结构和功能的精准分析,有效改善诊断准确性;利用近红外光选择性激活工程菌活药并产生相应治疗物质,实现对肿瘤杀伤的特异调控,有效提高治疗可控性。进一步通过体内外细胞动物实验对该系统在安全性、准确性、可控性等方面进行验证,为实现真正意义上的肿瘤早期一体诊治提供重要的实验依据。经过四年的体外细胞实验及体内动物实验验证,我们成功构建了系列“上转换光遗传工程菌活药肿瘤一体诊治递送系统,这些系统在光遗传学肿瘤防治应用领域中具有显著优势。项目按照既定计划执行,按期完成项目相关指标,同时取得了一系列成果。1)文章:共发表SCI论文48篇,以第一/通讯作者发表26篇,一区文章篇,IF>10论文8篇(Nano Toady、Advanced Functional Materials和ACS Nano等),首创“光遗传工程菌”技术,发表于Nature旗下Communications Biology和Cell子刊 Cell Reports;2)专利:授权发明专利10项;3)获奖:获得省部级科技奖项2项(天津市自然科学一等奖和中国生物医学工程学会黄家驷生物医学工程二等奖);4)称号:获得省部级称号2项(如天津市青年人才托举工程(首届)、天津市创新人才推进计划等);5)项目:作为负责人(课题负责人)主持国家/省部级项目5项(如国家自然科学基金优秀青年基金、国家重点研发计划青年科学家项目、面上项目、天津市人才托举工程、天津市自然基金面上项目等)。
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Upconversion optogenetic micro-nanosystem optically controls the secretion of light-responsive bacteria for systemic immunity regulation.
上转换光遗传学微纳米系统光学控制光响应细菌的分泌以实现全身免疫调节
DOI:
10.1038/s42003-020-01287-4
发表时间:
2020-10-09
期刊:
Communications biology
影响因子:
5.9
作者:
[Yang C, Cui M, Zhang Y, Pan H, Liu J, Wang S, Ma N, Chang J, Sun T, Wang H]
通讯作者:
Wang H
Near-Infrared Light-Excited Upconverting Persistent Nanophosphors in Vivo for Imaging-Guided Cell Therapy
近红外光激发的体内上转换持久性纳米磷光体用于成像引导细胞治疗
DOI:
10.1021/acsami.8b05706
发表时间:
2018-06-13
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Zheng, Bin, Bai, Yang, Chang, Jin]
通讯作者:
Chang, Jin
Multifunctional nano-photosensitizer: A carrier-free aggregation-induced emission nanoparticle with efficient photosensitization and pH-responsibility
多功能纳米光敏剂:具有高效光敏性和pH响应性的无载流子聚集诱导发射纳米粒子
DOI:
10.1016/j.cej.2020.124447
发表时间:
2020-06-15
期刊:
CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:
15.1
作者:
[Cheng, Guohui, Wang, Hanjie, Chang, Jin]
通讯作者:
Chang, Jin
A Logic AND-Gated Sonogene Nanosystem for Precisely Regulating the Apoptosis of Tumor Cells
精确调控肿瘤细胞凋亡的逻辑与门控声基因纳米系统
DOI:
10.1021/acsami.0c13453
发表时间:
2020-12-23
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Wang, Tiange, Wang, Hanjie, Chang, Jin]
通讯作者:
Chang, Jin
DOI:
10.1016/j.biomaterials.2019.01.042
发表时间:
2019
期刊:
Biomaterials
影响因子:
作者:
[Pan Huizhuo, Wang Hanjie, Yu Jingxian, Huang Xian, Hao Yafeng, Zhang Chaonan, Ji Wanying, Yang Minye, Gong Xiaoqun, Wu Xiaoli, Chang Jin]
通讯作者:
Chang Jin
共 25 条
“工程细菌—电子胶囊”智能感知凝胶构建及胃炎原位诊疗研究
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批准号:32571637
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:王汉杰
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依托单位:
基于“合成生物学-纳米光遗传学”肠菌移植凝胶系统的帕金森症肠脑轴调控研究
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批准号:31971300
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王汉杰
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依托单位:
基于上转换发光技术的光动力治疗纳米载体系统的构建
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批准号:51303126
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王汉杰
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依托单位:
国内基金
海外基金