功能性EGF衍生物的仿生构建及其在肿瘤靶向中的应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31800803
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    毛宏理
  • 依托单位：
    南京工业大学
  • 学科分类：
    C1002.生物材料与生物效应
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Due to the unique advantages, nanomaterials-based photothermal therapy showed great potential in cancer treatment. Bio-functionalization of nanomaterials with epidermal growth factor (EGF) has been applied to specific targeting cancer cells which overexpress EGF receptors (EGFR), and therefore attracted great interest in photothermal cancer therapy. However, how to functionalize EGF on the surface of nanomaterials without affecting their own biological properties is still a challenge. Inspired by mussels, an adhesive EGF derivative will be generated through solid phase peptide synthesis and genetic engineering methods, and used for surface modification of photothermal nanomaterials including single-walled carbon nanotubes and gold nanoparticles in this project. The surface modification efficiency of the prepared EGF derivative on the nanomaterials, and the cancer cell targeting ability and photothermal cancer inhibition efficiency of the modified nanaomaterials will be investigated. This project will provide a new strategy to generate adhesive biomolecules and advance the nanomaterials-based cancer targeting and photothermal therapy.
基于纳米材料的光热效应而发展起来的肿瘤光热疗法，因其具有可有效克服细胞耐药性、避免药物或放射治疗的毒副作用、可同步实现肿瘤热成像与治疗等优点而引起了广泛关注。另一方面，在多种肿瘤细胞表面过度表达的表皮生长因子受体(EGFR)，为纳米材料的肿瘤靶向提供了重要的靶向位点。因此，在不影响表皮生长因子(EGF)配体生物学活性的前提下，如何将EGF修饰到纳米材料表面，构建EGF配体主动靶向的纳米材料体系，提高纳米材料投递的肿瘤靶向性，具有重要的研究价值。本课题拟通过仿生海洋生物贻贝构建黏附性EGF衍生物，并用于光热纳米材料的表面修饰；研究其在纳米材料表面的黏附机制及相关影响因素；探讨由其与EGFR特异性相互作用而介导的肿瘤细胞体外/体内靶向效率和经其修饰后光热纳米材料的肿瘤热成像及抗肿瘤效果。

结项摘要

恶性肿瘤已成为威胁人类健康的重大疾病之一，探索行之有效的肿瘤诊疗方法亦已成为当前生物医学领域重大课题。基于纳米材料的光热效应而发展起来的肿瘤光热疗法，因其具有可有效克服细胞耐药性、避免药物或放射治疗的毒副作用、可同步实现肿瘤热成像与治疗等优点而引起了广泛关注。为实现纳米材料的高肿瘤靶向特性，本项目通过模拟贻贝粘蛋白以及仿生细胞间相互作用，分别构建出含DOPA黏性多肽片段及免疫球蛋白Fc段的生长因子、钙黏素衍生物，同时制备出粒径、形貌可控的金纳米粒子和水溶性碳纳米管；利用制备的粘附性生长因子、钙黏素衍生物对纳米粒子表面进行功能化修饰，考察了修饰后纳米粒子的稳定性和生物相容性；同时，着重研究了修饰后纳米粒子的肿瘤细胞靶向能力，以及结合纳米粒子的光热效应和衍生物与细胞受体间的特异性相互作用，促进杀死肿瘤细胞，实现肿瘤高效治疗的能力。基于本项目相关研究，共发表标注本基金号的学术论文13篇，其中SCI论文11篇，中文核心论文2篇，在投2篇。申请国家发明专利2项，授权1项。培养硕士研究生5人（已毕业4人），协助培养博士后及博士毕业生各1人。项目执行期间，负责人以大会秘书、组织委员身份参与组织了学术会议1次；参加国内外生物医用材料相关学术会议5次，并做口头或墙报汇报；组织学生参加国内外学术会议共计7人次；多次邀请国内外同行访问所在团队并进行学术交流。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
医用组织粘合剂的研究进展
  • DOI：
    10.7502/j.issn.1674-3962.202006028
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国材料进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱浩方;毛宏理;顾忠伟
  • 通讯作者：
    顾忠伟
Recent advances and challenges in materials for 3D bioprinting
3D生物打印材料的最新进展和挑战
  • DOI：
    10.1016/j.pnsc.2020.09.015
  • 发表时间：
    2020-10-01
  • 期刊：
    PROGRESS IN NATURAL SCIENCE-MATERIALS INTERNATIONAL
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Mao, Hongli;Yang, Li;Gu, Zhongwei
  • 通讯作者：
    Gu, Zhongwei
生物3D打印高分子材料发展现状与趋势
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    中国材料进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    毛宏理;顾忠伟
  • 通讯作者：
    顾忠伟
Bioadhesives: Current Hotspots and Emerging Challenges
生物粘合剂：当前热点和新挑战
  • DOI：
    10.1016/j.cobme.2021.100271
  • 发表时间：
    2021-02
  • 期刊：
    Current Opinion in Biomedical Engineering
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhu Haofang;Tian Jiang;Mao Hongli;Gu Zhongwei
  • 通讯作者：
    Gu Zhongwei
VE-cadherin functionalized injectable PAMAM/HA hydrogel promotes endothelial differentiation of hMSCs and vascularization
VE-钙粘蛋白功能化可注射 PAMAM/HA 水凝胶促进 hMSC 的内皮分化和血管化
  • DOI：
    10.1016/j.apmt.2020.100690
  • 发表时间：
    2020-09-01
  • 期刊：
    APPLIED MATERIALS TODAY
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Gao, Chao;Zhang, Yan;Yang, Jun
  • 通讯作者：
    Yang, Jun

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其他文献

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3D打印血管化组织工程皮肤用于糖尿病足创面修复及机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54 万元
  • 项目类别：
    面上项目
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  • 批准号：
    32271467
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54.00 万元
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    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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